Gene GbWRKY11 amplia resistência à murcha de verticílio

A ativação do gene GbWRKY11 eleva a resistência do algodoeiro à murcha de verticílio ao induzir a biossíntese de ácido jasmônico. A informação consta em estudo recente. O trabalho identifica mecanismo molecular direto entre regulação gênica e resposta imune vegetal.

A doença, causada por Verticillium dahliae, compromete produtividade e qualidade da fibra. O patógeno persiste no solo por até 14 anos. O controle químico apresenta baixa eficiência. A seleção de genes de resistência surge como alternativa viável para programas de melhoramento.

Ativador transcricional

Os pesquisadores demonstraram indução da expressão de GbWRKY11 após infecção pelo fungo e aplicação de metil jasmonato. A proteína codificada atua no núcleo celular como ativador transcricional. O gene regula positivamente a expressão de genes ligados à via do ácido jasmônico.

Ensaios de silenciamento gênico indicaram aumento da suscetibilidade das plantas. Houve clorose foliar, maior índice de doença e maior biomassa fúngica nas raízes. Também ocorreu redução da expressão de genes-chave da via de jasmonato, como AOS, LOX5 e AOC4, além de genes de defesa como PR1 e PR5.

Redução de sintomas

Por outro lado, a superexpressão de GbWRKY11 reduziu os sintomas da doença. As plantas apresentaram menor colonização do patógeno e maior expressão de genes da via de ácido jasmônico. O efeito foi confirmado também em plantas transgênicas de Arabidopsis thaliana, o que indica conservação funcional entre espécies.

A aplicação exógena de metil jasmonato restaurou parcialmente a resistência em plantas com silenciamento de GbWRKY11. O resultado reforça a ligação direta entre o gene e a via hormonal. O efeito incompleto indica participação de outros fatores regulatórios.

O estudo identificou o gene GbLOX5 como alvo direto de GbWRKY11. A proteína liga-se a elementos W-box no promotor de GbLOX5 e ativa sua transcrição. Esse gene participa da etapa inicial da biossíntese de ácido jasmônico. O silenciamento de GbLOX5 também elevou a suscetibilidade ao patógeno, com sintomas semelhantes aos observados no silenciamento de GbWRKY11.

Módulo regulatório

Os resultados estabelecem um módulo regulatório WRKY–LOX na defesa do algodoeiro. Esse módulo controla a produção de ácido jasmônico e, por consequência, a ativação de respostas imunes. A regulação ocorre de forma independente do fator MYC2, tradicionalmente associado à via de jasmonato.

A via do ácido jasmônico atua na defesa contra patógenos necrotróficos. O estudo reforça esse papel no caso de Verticillium dahliae. A evidência amplia o entendimento sobre a interação entre fatores de transcrição WRKY e hormônios vegetais.

Outras informações em doi.org/10.1111/mpp.70251