root proteomic analysis of grapevine rootstocks inoculated with rhizophagus irregularis and fusarium oxysporum f. sp. herbemontis

تحليل بروتيومي لجذور أصول الكرمة الملقحة بـ *Rhizophagus irregularis* و*Fusarium oxysporum* f. sp. *herbemontis*

análise proteômica radicular de porta-enxertos de videira inoculados com *Rhizophagus irregularis* e *Fusarium oxysporum* f. sp. *herbemontis*

Clicks: 553
ID: 240500
Free PDF
Article Quality & Performance Metrics
Overall Quality
Not rated
Combines reader engagement with the AI quality analysis. This article has not been analysed, so there is no overall score — reader engagement is measured and shown alongside.
AI Quality Assessment
Not analyzed
Readership in this journal
Star

Ranked #2 of 201 articles by views in Revista de saude publica

Most read Least read

Bar heights use a square-root scale. Only the 120 most-read articles are drawn; the journal has 201 in total.

Mint this article as an NFT
Not yet minted

Create a permanent, verifiable on-chain record of this article on the Scimatic Network. The NFT is held in your Journament account, and you can withdraw it to your own wallet at any time.

5 SUSD one-off · no wallet required
Sign in to mint
Abstract
ABSTRACT Grapevine decline and death caused by the pathogenic fungus Fusarium oxysporum f. sp. herbemontis is among the main phytosanitary problem for viticulture in southern Brazil. The eradication of infected plants is presently the most common procedure for disease control in vineyards. Inoculation with arbuscular mycorrhizal fungi is an option to reduce or neutralize the negative impacts of soil pathogenic microorganisms, but the mechanisms of plant response involved in this process are not yet completely elucidated. In order to better understand these mechanisms, an experiment was carried out to identify proteins related to plant defence induced by the mycorrhizal fungus after infection with the pathogenic fungus. We used the grapevine rootstocks SO4 and R110 (susceptible and resistant to the pathogenic fungus, respectively) inoculated or not inoculated with the mycorrhizal fungus Rhizophagus irregularis, and inoculated or not inoculated with Fusarium oxysporum f. sp. herbemontis. Growth of the rootstocks’ shoot and root and presence of pathogenic symptoms were evaluated. The protein profiles of roots were characterized by two-dimensional electrophoresis and proteins were identified using mass spectrometry. The grapevine rootstocks inoculated with R. irregularis had higher biomass production and lower level of pathogenic symptoms. The R110 rootstock differentially accumulated 73 proteins, while SO4 accumulated 59 proteins. Nine plant-defence proteins were expressed by SO4 rootstock, and six were expressed by R110 rootstock plants. The results confirm the effect of mycorrhizal fungi in plant growth promotion and their potential for biological control against soil pathogenic fungus. Protein expression is dependent on rootstock characteristics and on the combination of plant material with the fungi.
ملخص يُعد تدهور وموت الكرمة الناجم عن الفطر الممرض *Fusarium oxysporum* f. sp. *herbemontis* من أبرز المشكلات المتعلقة بالصحة النباتية التي تواجه زراعة الكروم في جنوب البرازيل. ويُعد استئصال النباتات المصابة في الوقت الحاضر الإجراء الأكثر شيوعًا لمكافحة المرض في مزارع الكروم. ويُمثل التلقيح بفطريات الميكوريزا الشجيرية خيارًا للحد من الآثار السلبية للكائنات الحية الدقيقة الممرضة في التربة أو تحييدها، بيد أن آليات الاستجابة النباتية المرتبطة بهذه العملية لم تُفسَّر بالكامل بعد. وبغية فهم هذه الآليات بصورة أفضل، أُجريت تجربة لتحديد البروتينات المرتبطة بالدفاع النباتي والتي يحثها الفطر الميكوريزي عقب الإصابة بالفطر الممرض. استُخدم أصلَا الكرمة SO4 وR110 (الحساس والمقاوم للفطر الممرض، على التوالي)، بعد تلقيحهما أو عدم تلقيحهما بالفطر الميكوريزي *Rhizophagus irregularis*، وتلقيحهما أو عدم تلقيحهما بفطر *Fusarium oxysporum* f. sp. *herbemontis*. وقُيّم نمو المجموع الخضري والمجموع الجذري للأصول، فضلًا عن رصد الأعراض المرضية. كما حُدِّد التوصيف البروتيني للجذور بواسطة الترحيل الكهربائي ثنائي الأبعاد، وحُددت هوية البروتينات باستخدام مطيافية الكتلة. أظهرت أصول الكرمة الملقحة بفطر *R. irregularis* إنتاجًا أعلى من الكتلة الحيوية ومستوى أدنى من الأعراض المرضية. وراكم الأصل R110 بصورة تباينية 73 بروتينًا، في حين راكم الأصل SO4 نحو 59 بروتينًا. كما عبّر الأصل SO4 عن تسعة بروتينات دفاعية نباتية، بينما عبّرت نباتات الأصل R110 عن ستة بروتينات. تؤكد النتائج فاعلية فطريات الميكوريزا في تعزيز نمو النبات وقدرتها الكامنة على المكافحة الحيوية ضد الفطريات الممرضة القاطنة في التربة؛ كما تبيّن أن التعبير البروتيني يعتمد على خصائص الأصل النباتي وعلى التوافق بين المادة النباتية والفطريات.
RESUMO O declínio e a morte de videiras causados pelo fungo patogênico *Fusarium oxysporum* f. sp. *herbemontis* estão entre os principais problemas fitossanitários da viticultura no sul do Brasil. A erradicação de plantas infectadas é atualmente o procedimento mais comum para o controle da doença em vinhedos. A inoculação com fungos micorrízicos arbusculares é uma alternativa para reduzir ou neutralizar os impactos negativos de microrganismos patogênicos do solo, contudo os mecanismos de resposta da planta envolvidos nesse processo ainda não estão completamente elucidados. Com o objetivo de compreender melhor esses mecanismos, foi conduzido um experimento para identificar proteínas relacionadas à defesa vegetal induzidas pelo fungo micorrízico após a infecção pelo fungo patogênico. Utilizaram-se os porta-enxertos de videira SO4 e R110 (suscetível e resistente ao fungo patogênico, respectivamente), inoculados ou não com o fungo micorrízico *Rhizophagus irregularis*, e inoculados ou não com *Fusarium oxysporum* f. sp. *herbemontis*. Avaliaram-se o crescimento da parte aérea e do sistema radicular dos porta-enxertos e a presença de sintomas patogênicos. Os perfis proteicos das raízes foram caracterizados por eletroforese bidimensional e as proteínas foram identificadas por espectrometria de massas. Os porta-enxertos de videira inoculados com *R. irregularis* apresentaram maior produção de biomassa e menor nível de sintomas patogênicos. O porta-enxerto R110 acumulou diferencialmente 73 proteínas, enquanto o SO4 acumulou 59 proteínas. Nove proteínas de defesa vegetal foram expressas pelo porta-enxerto SO4 e seis foram expressas pelas plantas do porta-enxerto R110. Os resultados confirmam o efeito dos fungos micorrízicos na promoção do crescimento vegetal e seu potencial para o controle biológico contra o fungo patogênico do solo. A expressão proteica é dependente das características do porta-enxerto e da combinação do material vegetal com os fungos.
Reference Key
vilvertrevistaroot Use this key to autocite in the manuscript while using SciMatic Manuscript Manager or Thesis Manager
Authors Elisa Vilvert, Murilo Dalla Costa, Gabriela Claudia Cangahuala-Inocente, Paulo Emílio Lovato
Are you one of these authors? Claim your profile
Journal Revista de saude publica
Year Year not found
DOI
10.1590/18069657rbcs20160134
URL
http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0100-06832017000100401&lng=en&tlng=en
Keywords
mycorrhiza proteinsagriculture (general)

Citations

No citations found. To add a citation, contact the admin at info@scimatic.org

Comments

No comments yet. Be the first to comment on this article.