Estudo comparativo do genoma e do transcriptoma de Phyllosticta citricarpa (fase sexual Guignardia citricarpa) agente da Mancha Preta dos Citros e Phyllosticta capitalensis

Abstract

Citrus black spot (CBP), caused by Phyllosticta citricarpa, is one of the most important citrus disease in the Brazilian citrus industry. However, the mechanisms of pathogenicity of this pathogen during the interactions with their hosts are poorly understood. P. citricarpa is frequently associated with P. capitalensis, which is morphologically similar to the endophytic specie. This feature difficults the differentiation of both species resulting in phytossanitary barriers for in natura fruit exportation. Moreover, their genomes were not fully sequenced yet and there is a lack of knowledge of their transcriptomes in different conditions. Thus, the overall objectives of this work were to evaluate and compare the genome and transcriptome of both species. The total genome sequence was 179,880,616 reads for P. citricarpa and 148,831,020 reads for P. capitalensis assembled in 19,143 and 11,080 contigs, respectively. There were predicted 16,267 ORFs for the pathogenic specie and 14,813 for the endophytic specie. P. citricarpa and P. capitalensis presented very similar amounts of genes. The transcriptomic sequence generated on average 74 billion of reads per biological repeat for each species. There were obtained 3,074 differential expressed transcripts, 2,637 were more expressed in P. citricarpa and 1,097 in P. capitalensis. Transcriptional differences between these species were observed. P. citricarpa showed more expressed genes than P. capitalensis in most analyzed categories. The endophytic specie presented more expressed genes on signaling pathway and adhesion than the pathogenic specie. Additionally, plant-pathogen interaction genes were expressed on P. capitalensis. Thus, the results of genomic and transcriptomic analyses of the P. citricarpa and P. capitalensis contribute to the biology comprehension of these species

A Mancha Preta dos Citros (MPC), causada pelo fungo Phyllosticta citricarpa, é uma das mais importantes doenças da citricultura brasileira. No entanto, muito pouco se sabe sobre os mecanismos de patogenicidade deste patógeno na interação com seus hospedeiros. Além disso, P. citricarpa é morfologicamente muito semelhante a P. capitalensis, espécie endofítica também em citros, o que dificulta a diferenciação entre elas, gerando evidentes barreiras fitossanitárias à exportação de frutos in natura. Do mesmo modo, pouco ainda é conhecido sobre seus genomas, ainda não completamente sequenciados, assim como seus transcriptomas em diferentes condições. Assim, o objetivo geral desse trabalho foi avaliar e comparar os genomas e transcriptomas de P. citricarpa e P. capitalensis. O sequenciamento genômico com tecnologia Illumina gerou 179.880.616 reads para P. citricarpa que foram montados em 19.143 contigs, e 148.831.020 reads de P. capitalensis contidos em 11.080 contigs. Foram preditas 16.267 ORFs para a espécie patogênica e 14.813 para a espécie endofítica. Ambos os genomas são similares, com quantidades semelhantes de genes na maioria das categorias analisadas. Os transcriptomas por sua vez geraram em média 74 bilhões de reads por repetição biológica para ambas as espécies, com 3.074 transcritos diferencialmente expressos, sendo 2.637 mais expressos em P. citricarpa e 1.097 em P. capitalensis, com expressiva diferença qualitativa em ambas. P. citricarpa apresentou maior quantidade de genes expressos que P. capitalensis em quase todas as vias analisadas. A espécie endofítica apresentou maior número de genes expressos nas vias de sinalização e adesão. Além disso, os genes envolvidos na interação planta-patógeno foram também mais expressos na espécie endofítica. Os resultados obtidos dos genomas e transcriptomas de P. citricarpa e de P. capitalensis contribuem para maior compreensão da biologia dessas espécies