Citrus redireciona desenvolvimento vascular para conter HLB nas raízes

A infecção por Candidatus Liberibacter asiaticus (CLas), agente do huanglongbing (HLB), leva os citros a reprogramar o sistema vascular nas raízes. A planta reduz a diferenciação de floema e intensifica a formação de células de xilema associadas à defesa. O processo envolve ativação de genes ligados à lignificação e ao metabolismo de fenilpropanoides.

Pesquisadores do Citrus Research Institute da Southwest University aplicaram sequenciamento de RNA de núcleo único em ápices radiculares de limão-cravo infectado. A equipe gerou o primeiro atlas celular da resposta imune radicular dos citros ao HLB.

A análise identificou 20 agrupamentos celulares e cinco tipos vasculares principais. A infecção induziu resposta coordenada em todos os tipos celulares. Genes associados a fatores de transcrição, proteínas relacionadas à patogênese e autofagia apresentaram aumento de expressão. Genes ligados à organização do citoesqueleto e à sinalização de membrana apresentaram redução.

Trajetória celular

A análise de trajetória celular indicou atraso na diferenciação de células do câmbio em floema. O floema constitui o principal nicho do patógeno. Em paralelo, o câmbio direcionou diferenciação para xilema. Essas células exibiram enriquecimento de genes associados a resposta a estresse, metabolismo de fenilpropanoides e biossíntese de lignina.

Coloração com azul de toluidina confirmou acúmulo de lignina em tecidos vasculares infectados. O reforço estrutural sugere barreira física ao avanço bacteriano.

O estudo também identificou o fator de transcrição DOF2.4 como regulador potencial da conexão entre desenvolvimento vascular e defesa. A superexpressão de CjDOF2.4 em raízes transformadas elevou a expressão de genes ligados à lignina e flavonoides. As raízes apresentaram descamação epidérmica, crescimento celular irregular e aumento de peróxido de hidrogênio. Genes associados à degradação de H2O2 tiveram redução de expressão.

Regulação hormonal

A infecção alterou ainda a regulação hormonal. Genes ligados à auxina e à giberelina apresentaram redução de expressão em células de câmbio e floema. Genes relacionados a citocinina e jasmonato apresentaram aumento. O balanço hormonal indica redirecionamento do desenvolvimento em favor da defesa.

Os resultados indicam que os citros limitam o avanço do CLas ao suprimir tecidos mais suscetíveis e ao reforçar células lignificadas. O mapeamento celular aponta alvos para melhoramento molecular, edição gênica e seleção de porta-enxertos com maior tolerância ao HLB.

Outras informações em doi.org/10.1093/hr/uhaf265