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Registro Completo |
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Biblioteca(s): |
Embrapa Agroenergia; Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia; Embrapa Semiárido. |
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Data corrente: |
23/11/2022 |
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Data da última atualização: |
08/12/2023 |
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Tipo da produção científica: |
Artigo em Periódico Indexado |
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Autoria: |
ARRAES, F. B. M.; VASQUEZ, D. D. N.; TAHIR, M.; PINHEIRO, D. H.; FAHEEM, M.; FREITAS-ALVES, N. S.; MOREIRA-PINTO, C. E.; MOREIRA, V. J. V.; PAES-DE-MELO, B.; LISEI-DE-SA, M. E.; MORGANTE, C. V.; MOTA, A. P. Z.; LOURENCO, I. T.; TOGAWA, R. C.; GRYNBERG, P.; FRAGOSO, R. da R.; ALMEIDA-ENGLER, J. de; LARSEN, M. R.; GROSSI-DE-SA, M. F. |
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Afiliação: |
FABRICIO B. M. ARRAES, FEDERAL UNIVERSITY OF RIO GRANDE DO SUL; DANIEL D. N. VASQUEZ, FEDERAL UNIVERSITY OF RIO GRANDE DO SUL; MUHAMMED TAHIR, UNIVERSITY OF SOUTHERN DENMARK; DANIELE H. PINHEIRO, NATIONAL INSTITUTE OF SCIENCE AND TECHNOLOGY; MUHAMMED FAHEEM, NATIONAL UNIVERSITY OF MEDICAL SCIENCES, PAKISTAN; NAYARA S. FREITAS-ALVES, FEDERAL UNIVERSITY OF PARANÁ; CLÍDIA E. MOREIRA-PINTO, CNPAE; VALDEIR J. V. MOREIRA, UNIVERSITY OF BRASÍLIA; BRUNO PAES-DE-MELO, CNPAE; MARIA E. LISEI-DE-SA, MINAS GERAIS AGRICULTURAL RESEARCH COMPANY; CAROLINA VIANNA MORGANTE, CPATSA; ANA P. Z. MOTA, INRAE; ISABELA TRISTAN LOURENCO TESSUTTI, Cenargen; ROBERTO COITI TOGAWA, Cenargen; PRISCILA GRYNBERG, Cenargen; RODRIGO DA ROCHA FRAGOSO, CNPAE; JANICE DE ALMEIDA-ENGLER, INRAE; MARTIN R. LARSEN, UNIVERSITY OF SOUTHERN DENMARK; MARIA FATIMA GROSSI-DE-SA, Cenargen. |
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Título: |
Integrated omic approaches reveal molecular mechanisms of tolerance during soybean and meloidogyne incognita interactions. |
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Ano de publicação: |
2022 |
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Fonte/Imprenta: |
Plants, v. 11, 2744, 2022. |
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ISSN: |
2223-7747 |
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DOI: |
https:// doi.org/10.3390/plants11202744 |
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Idioma: |
Inglês |
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Conteúdo: |
The root-knot nematode (RKN), Meloidogyne incognita, is a devastating soybean pathogen worldwide. The use of resistant cultivars is the most effective method to prevent economic losses caused by RKNs. To elucidate the mechanisms involved in resistance to RKN, we determined the proteome and transcriptome profiles from roots of susceptible (BRS133) and highly tolerant (PI595099) Glycine max genotypes 4, 12, and 30 days after RKN infestation. After in silico analysis, we described major defense molecules and mechanisms considered constitutive responses to nematodeinfestation, such as mTOR, PI3K-Akt, relaxin, and thermogenesis. The integrated data allowed us to identify protein families and metabolic pathways exclusively regulated in tolerant soybean genotypes. Among them, we highlighted the phenylpropanoid pathway as an early, robust, and systemic defense process capable of controlling M. incognita reproduction. Associated with this metabolic pathway, 29 differentially expressed genes encoding 11 different enzymes were identified, mainly from the flavonoid and derivative pathways. Based on differential expression in transcriptomic and proteomic data, as well as in the expression profile by RT?qPCR, and previous studies, we selected and overexpressed the GmPR10 gene in transgenic tobacco to assess its protective effect against M. incognita. Transgenic plants of the T2 generation showed up to 58% reduction in the M. incognita reproduction factor. Finally, data suggest that GmPR10 overexpression can be effective against the plant parasitic nematodeM. incognita, but its mechanism of action remains unclear. These findings will help develop new engineered soybean genotypes with higher performance in response to RKN infections. MenosThe root-knot nematode (RKN), Meloidogyne incognita, is a devastating soybean pathogen worldwide. The use of resistant cultivars is the most effective method to prevent economic losses caused by RKNs. To elucidate the mechanisms involved in resistance to RKN, we determined the proteome and transcriptome profiles from roots of susceptible (BRS133) and highly tolerant (PI595099) Glycine max genotypes 4, 12, and 30 days after RKN infestation. After in silico analysis, we described major defense molecules and mechanisms considered constitutive responses to nematodeinfestation, such as mTOR, PI3K-Akt, relaxin, and thermogenesis. The integrated data allowed us to identify protein families and metabolic pathways exclusively regulated in tolerant soybean genotypes. Among them, we highlighted the phenylpropanoid pathway as an early, robust, and systemic defense process capable of controlling M. incognita reproduction. Associated with this metabolic pathway, 29 differentially expressed genes encoding 11 different enzymes were identified, mainly from the flavonoid and derivative pathways. Based on differential expression in transcriptomic and proteomic data, as well as in the expression profile by RT?qPCR, and previous studies, we selected and overexpressed the GmPR10 gene in transgenic tobacco to assess its protective effect against M. incognita. Transgenic plants of the T2 generation showed up to 58% reduction in the M. incognita reproduction factor. Finally, data suggest that GmPR10... Mostrar Tudo |
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Palavras-Chave: |
Differential expression; Root-knot nematode. |
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Thesagro: |
Glycine Max; Meloidogyne Incognita; Soja. |
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Thesaurus Nal: |
Phenylpropanoids; Proteome; Transcriptome. |
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Categoria do assunto: |
--
G Melhoramento Genético |
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URL: |
https://ainfo.cnptia.embrapa.br/digital/bitstream/doc/1148619/1/Integrated-omic-approaches.pdf
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Marc: |
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Registro original: |
Embrapa Agroenergia (CNPAE) |
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| Registros recuperados : 12 | |
| 1. |  | MORGANTE, C. V.; ARRAES, F. B. M.; MOREIRA-PINTO, C. E; MELO, B. P.; SA, M. F. G. de. Modulation of gene expression in plants via CRISPR/dCas9 technology. In: MOLINARI, H. B. C.; VIEIRA, L. R.; SILVA, N. V. e; PRADO, G. S.; LOPES FILHO, J. F. (Ed.). CRISPR technology in plant genome editing: biotechnology applied to agriculture. Brasília, DF : Embrapa, 2021. CAP. 4, 119-167 il., color.| Tipo: Capítulo em Livro Técnico-Científico |
| Biblioteca(s): Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia; Embrapa Semiárido. |
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| 2. | | ANTONINO-DE-SOUZA JÚNIOR, J. D.; MOREIRA-PINTO, C. E.; COELHO, R. R.; FIRMINO, A. A. P.; MILLER, R. N. G.; SA, M. F. G. de. Plant cell wall degrading enzymes genes from the boll weevil, Anthonomus grandis (Coleoptera: Curculionidae). In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENTOMOLOGIA, 27.; CONGRESSO LATINO-AMERICANO DE ENTOMOLOGIA, 10., Gramado. Saúde, ambiente e agricultura: anais. Gramado: SEB, 2018. Na publicação: Maria F. Grossi-de-Sá.| Tipo: Resumo em Anais de Congresso |
| Biblioteca(s): Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia. |
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| 3. | | FIRMINO, A. A. P.; MOREIRA-PINTO, C. E.; ANTONINO-DE-SOUZA JUNIOR, J. D.; COELHO, R. R.; PEPINO, L. L.; SA, M. F. G. de. Functional validation of the Laccase 2 gene from the cotton boll weevil, Anthonomus grandis (Coleoptera:Curculionidae). In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENTOMOLOGIA, 27.; CONGRESSO LATINO-AMERICANO DE ENTOMOLOGIA, 10., Gramado. Saúde, ambiente e agricultura: anais. Gramado: SEB, 2018. Na publicação: Maria F. Grossi-de-Sá.| Tipo: Resumo em Anais de Congresso |
| Biblioteca(s): Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia. |
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| 4. | | MOURA, H. F. N.; COELHO, R. R.; GARCIA, R. A.; MOREIRA-PINTO, C. E.; REDJIMI, I. M. N.; MACEDO, L. L. P. de; ANTONINO-DE-SOUZA, J. D.; SA, M. F. G. de. Desafios e perspectivas para o silenciamento gênico em Helicoverpa armigera (Lepidoptera: Noctuidae). In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENTOMOLOGIA, 27.; CONGRESSO LATINO-AMERICANO DE ENTOMOLOGIA, 10., Gramado. Saúde, ambiente e agricultura: anais. Gramado: SEB, 2018. p. 915 Na publicação: Leonardo L. P. Macedo, Maria F. Grossi-de-Sá.| Tipo: Resumo em Anais de Congresso |
| Biblioteca(s): Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia. |
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| 5. | | GARCIA, R. A.; MACEDO, L. L. P.; NASCIMENTO, D. C. do; GILLET, F.-X.; MOREIRA-PINTO, C. E.; FAHEEM, M.; BASSO, A. M. M.; SILVA, M. C. M.; GROSSI-DE-SA, M. F. Nucleases as a barrier to gene silencing in the cotton boll weevil, Anthonomus grandis. PLoS ONE, v. 12, n. 12, 2017.| Tipo: Artigo em Periódico Indexado | Circulação/Nível: A - 1 |
| Biblioteca(s): Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia. |
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| 6. | | MOREIRA-PINTO, C. E.; COELHO, R. R.; LEITE, A. G. B.; SILVEIRA, D. A.; SOUZA, D. A.; LOPES, R. B.; MACEDO, L. L. P. de; SILVA, M. C. M. da; RIBEIRO, T. P.; MORGANTE, C. V.; ANTONINO, J. D.; SA, M. F. G. de. Increasing Anthonomus grandis susceptibility to Metarhizium anisopliae through RNAi-induced AgraRelish knockdown: a perspective to combine biocontrol and biotechnology. Pest Management Science, v. 77, n. 9, p. 4054-4063, 2021. Na publicação: Leonardo L P Macedo; Maria C M Silva; Maria F Grossi-de-Sa.,| Tipo: Artigo em Periódico Indexado | Circulação/Nível: A - 1 |
| Biblioteca(s): Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia; Embrapa Semiárido. |
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| 7. | | VASQUEZ, D. D. N.; PINHEIRO, D. H.; TEIXEIRA, L. A.; MOREIRA-PINTO, C. E.; MACEDO, L. L. P. de; SALLES-FILHO, A. L. O.; SILVA, M. C. M. da; LOURENCO, I. T.; MORGANTE, C. V.; SILVA, L. P. da; SA, M. F. G. de. Simultaneous silencing of juvenile hormone metabolism genes through RNAi interrupts metamorphosis in the cotton boll weevil. Frontiers in Molecular Biosciences, v. 10, 2023. Na publicação: Leonardo L. P. Macedo; Maria C. M. Silva; Isabela T. Lourenço-Tessutti; Luciano P. Silva; Maria F. Grossi-de-Sa.| Tipo: Artigo em Periódico Indexado | Circulação/Nível: A - 2 |
| Biblioteca(s): Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia; Embrapa Semiárido. |
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| 8. | | FIRMINO, A. A. P.; PINHEIRO, D. H.; MOREIRA-PINTO, C. E.; ANTONINO, J. D.; MACEDO, L. L. P.; MARTINS-DE-SA, D.; ARRAES, F. B. M.; COELHO, R. R.; FONSECA, F. C. de A.; SILVA, M. C. M.; ENGLER, J. de A.; SILVA, M. S.; LOURENÇO-TESSUTTI, I. T.; TERRA, W. R.; GROSSI-DE-SA, M. F. RNAi-mediated suppression of Laccase2 impairs cuticle tanning and molting in the cotton boll weevil (Anthonomus grandis). Frontiers in Physiology, v. 11, article 591569, 2020.| Tipo: Artigo em Periódico Indexado | Circulação/Nível: A - 1 |
| Biblioteca(s): Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia. |
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| 9. | | BASSO, M. F.; LOURENCO, I. T.; MOREIRA‐PINTO, C. E.; MENDES, R. A. G.; PEREIRA, D. G.; GRANDIS, A.; MACEDO, L. L. P. de; MACEDO, A. F.; GOMES, A. C. M. M.; ARRAES, F. B. M.; TOGAWA, R. C.; COSTA, M. M. do C.; MARCELINO-GUIMARÃES, F. C.; SILVA, M. C. M. da; FLOH, E. I. S.; BUCKERIDGE, M. S.; ENGLER, J. de A.; SA, M. F. G. de. Overexpression of the GmEXPA1 gene reduces plant susceptibility to Meloidogyne incognita. Plant Cell Reports, v. 42, p. 137-152, 2023.| Tipo: Artigo em Periódico Indexado | Circulação/Nível: A - 1 |
| Biblioteca(s): Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia; Embrapa Soja. |
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| 10. | | BASSO, M. F.; LOURENCO, I. T.; MOREIRA-PINTO, C. E.; MENDES, R. A. G.; PAES-DE-MELO, B.; NEVES, M. R. das; MACEDO, A. F.; FIGUEIREDO, V.; GRANDIS, A.; MACEDO, L. L. P. de; ARRAES, F. B. M.; COSTA, M. M. do C.; TOGAWA, R. C.; ENRICH-PRAST, A.; MARCELINO-GUIMARÃES, F. C.; GOMES, A. C. M. M.; SILVA, M. C. M. da; FLOH, E. I. S.; BUCKERIDGE, M. S.; ENGLER, J. de A.; SA, M. F. G. de. Overexpression of a soybean Globin (GmGlb1-1) gene reduces plant susceptibility to Meloidogyne incognita. Planta, v. 256, 83, 2022. 16 p. Na publicação: Isabela Tristan Lourenço-Tessutti; Leonardo Lima Pepino Macedo; Francismar Corrêa Marcelino-Guimaraes; Maria Cristina Mattar Silva; Maria Fatima Grossi-de-Sa.| Tipo: Artigo em Periódico Indexado | Circulação/Nível: A - 1 |
| Biblioteca(s): Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia; Embrapa Soja. |
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| 11. | | ARRAES, F. B. M.; VASQUEZ, D. D. N.; TAHIR, M.; PINHEIRO, D. H.; FAHEEM, M.; FREITAS-ALVES, N. S.; MOREIRA-PINTO, C. E.; MOREIRA, V. J. V.; PAES-DE-MELO, B.; LISEI-DE-SA, M. E.; MORGANTE, C. V.; MOTA, A. P. Z.; LOURENCO, I. T.; TOGAWA, R. C.; GRYNBERG, P.; FRAGOSO, R. da R.; ALMEIDA-ENGLER, J. de; LARSEN, M. R.; GROSSI-DE-SA, M. F. Integrated omic approaches reveal molecular mechanisms of tolerance during soybean and meloidogyne incognita interactions. Plants, v. 11, 2744, 2022.| Tipo: Artigo em Periódico Indexado | Circulação/Nível: A - 4 |
| Biblioteca(s): Embrapa Agroenergia; Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia; Embrapa Semiárido. |
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| 12. | | FREITAS‑ALVES, N. S.; MOREIRA‑PINTO, C. E.; ARRAES, F. B. M.; COSTA, L. S. de L.; ABREU, R. A. de; MOREIRA, V. J. V.; LOURENCO, I. T.; PINHEIRO, D. H.; LISEI‑DE‑SA, M. E.; PAES‑DE‑MELO, B.; PEREIRA, B. M.; GUIMARAES, P. M.; BRASILEIRO, A. C. M.; ALMEIDA‑ENGLER, J. de; SOCCOL, C. R.; MORGANTE, C. V.; BASSO, M. F.; SA, M. F. G. de. An ex vitro hairy root system from petioles of detached soybean leaves for in planta screening of target genes and CRISPR strategies associated with nematode bioassays. Planta, v. 259, 23, 2024. Na publicação: Isabela T. Lourenço‑Tessutti; Maria F. Grossi‑de‑Sa.| Tipo: Artigo em Periódico Indexado | Circulação/Nível: A - 1 |
| Biblioteca(s): Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia. |
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