Identification of sugarcane genes induced in disease-resistant somaclones upon inoculation with Ustilago scitaminea or Bipolaris sacchari

Borrás‐Hidalgo, Orlando; Thomma, B.P.H.J.; Carmona, Elva R.; Borroto, Carlos; Pujol, Merardo; Arencibia, Ariel D.; López, J.M. Peña

doi:10.1016/j.plaphy.2005.07.011

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“…A series of physiological and biochemical changes, along with molecular responses, are assumed to occur during the period from the beginning of the S. scitamineum stress on sugarcane due to infection by the pathogen to the interaction between sugarcane and S. scitamineum (Pinon et al, 1999;Thokoane and Rutherford, 2001;Borras-Hidalgo et al, 2005;de Armas et al, 2007;Lao et al, 2008;Que et al, 2009aQue et al, ,b, 2011aQue et al, ,b, 2014aSu et al, 2013a;Wu et al, 2013). In the present study, the polymorphic bands of the cDNA-SRAP gel showed abundant alterations among sugarcane before and after the stress of S. scitamineum infection, suggesting that cDNA-SRAP could become an effective technique to globally compare differential gene expression in sugarcane during sugarcane-smut interactions.…”

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

“…The molecular interaction between sugarcane and S. scitamineum has been investigated by different types of molecular techniques, such as cDNA-AFLP (cDNA-amplified fragment length polymorphism) (Thokoane and Rutherford, 2001;Borras-Hidalgo et al, 2005;Lao et al, 2008;Que et al, 2011a), DDRT-PCR (differential-display reverse transcription-PCR) (Que et al, 2009a), cDNA microarray (Que et al, 2009b), TaqMan real-time PCR (Su et al, 2013a), Solexa sequencing (Wu et al, 2013), RNA-Seq (Que et al, 2014a), genome sequencing (Que et al, 2014b), and 2-DE (two-dimensional gel electrophoresis) coupled with MALDI-TOF-TOF/ MS (matrix-assisted laser desorption ionization-time of flight mass spectrometry) (Que et al, 2011b). Compared to the cDNA-AFLP technique, cDNA-SRAP has fewer steps, and the operational procedure is much easier to control (Li and Quiros, 2001).…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

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Identification of smut-responsive genes in sugarcane using cDNA-SRAP

Huang¹,

Zhang²,

Xiao³

et al. 2015

Genet. Mol. Res.

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ABSTRACT. Sugarcane smut, caused by the fungus Sporisorium scitamineum, is one of the main diseases that affect sugarcane worldwide. In the present study, the cDNA-SRAP technique was used to identify genes that are likely to be involved in the response of sugarcane to S. scitamineum infection. In total, 21 bands with significant differential expression during cDNA-SRAP analysis were cloned and sequenced. Real-time qPCR confirmation demonstrated that expression of 19 of these 21 differential bands was consistent with the expression observed during cDNA-SRAP analysis, with a deduced false positive rate of 9.5%. Sequence alignment indicated that 18 of 19 differentially expressed genes showed homologies from 19% to 100% to certain genes in GenBank, including the following genes: topoisomerase (EU048780), ethylene insensitive (EU048778), and tetraspanin (EU048770). A real-time qPCR assay showed that during 0-72 h after pathogen infection, expression of the topoisomerase and 6809 Smut-responsive genes in sugarcane ©FUNPEC-RP www.funpecrp.com.br Genetics and Molecular Research 14 (2): 6808-6818 (2015) the ethylene insensitive genes was upregulated, whereas expression of the tetraspanin gene was downregulated, identical to the expression patterns observed under salicylic acid treatment. Therefore, all three genes are thought to play a role during S. scitamineum challenge, but with different functions. To our knowledge, this is the first report on the application of cDNA-SRAP in differential gene expression analysis of sugarcane during a sugarcane-S. scitamineum interaction. The results obtained also contribute to a better understanding of the molecular mechanisms associated with sugarcane-S. scitamineum interactions.

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Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Identification of smut-responsive genes in sugarcane using cDNA-SRAP

Huang¹,

Zhang²,

Xiao³

et al. 2015

Genet. Mol. Res.

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“…Differential expression of putative NB-LRRs in resistant sugarcane genotypes following smut challenge suggests a contribution toward quantitative disease resistance (Heinze et al 2001;Borras-Hidalgo et al 2005). In the case of brown rust, McIntyre et al (2005a) amplified sugarcane NB-LRR fragments from cDNA and used these fragments to produce eight RFLP markers that were significantly associated with quantitative resistance in the progeny from parents lacking any apparent major gene resistance.…”

Section: Quantitative Resistancementioning

confidence: 99%

“…PR-14s may insert themselves into pathogen cell membranes where their central hydrophobic cavity could form a pore, allowing the efflux of intracellular ions from the pathogen leading to cell death. Borras-Hidalgo et al (2005) identified an upregulated transcript in the interaction of resistant sugarcane with the eyespot pathogen, Helminthosporium sacchari, which showed high homology to a lipid transfer protein precursor from sorghum.…”

Section: Pr-14mentioning

confidence: 99%

Mechanisms of Resistance to Pests and Pathogens in Sugarcane and Related Crop Species

Rutherford

2013

Sugarcane: Physiology, Biochemistry, and Functional Biology

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“…A variedade R 570, por exemplo, é resistente a uma ampla diversidade de isolados do patógeno P. melanocephala, provavelmente pela presença de um único gene ou única região cromossômica, que confere resistência a ferrugem em diferentes regiões geográficas e que, por essa razão, tem grande potencial para utilização em programas de melhoramento genético de cana-de-açúcar (ASNAGHI et al, 2001). Entretanto, ainda pouco se conhece sobre a interação em nível molecular dos diferentes patossistemas em 27 cana-de-açúcar, mesmo para doenças de grande importância econômica para a cultura, como no caso de U. scitaminea e B. sacchari (BORRAS-HIDALGO et al, 2005 A ocorrência natural do fungo Metarhizium anisopliae (Metsch.) atacando cigarrinha-dasraízes em canaviais de todo o País é bastante comum e incentiva o uso desse agente de controle biológico em áreas infestadas pela praga.…”

Section: Fungos Associados àS Plantas De Cana-de-açúcarunclassified

Análise da comunidade fúngica associada à cana-de-açúcar e estudo da interação Trichoderma virens - planta hospedeira

Romão¹

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AGRADECIMENTOSDe todas as etapas da redação de uma tese, o item Agradecimentos é certamente o mais desafiador, pois, embora não dependa de embasamento científico, experimentação e comprovação estatística, é nele que exercitamos a memória para não nos esquecermos de retribuir em palavras a contribuição particular de cada pessoa ou instituição na realização do trabalho. Assim, meus sinceros agradecimentos:Ao Dr. Welington Luiz de Araújo, pela orientação, confiança, apoio e amizade, durante a iniciação científica e todo o doutorado; À Prof a Dr a Aline A. Pizzirani-Kleiner, pela oportunidade de realização do trabalho no Laboratório de Genética de Microrganismos "Prof. João Lúcio de Azevedo" e também pelos ensinamentos, apoio e amizade; Ao Prof. Dr. João Lúcio de Azevedo pelo exemplo profissional, ensinamentos, presença motivadora e valiosas sugestões durante o exame de qualificação; Ao Prof. Dr. Nicholas J. Talbot, por me receber em seu laboratório e me orientar durante o estágio de Doutorado realizado na Universidade de Exeter, Exeter, Inglaterra; Ao Prof. Dr. Christopher R. Thornton, pela co-orientação durante o estágio de Doutorado realizado na Universidade de Exeter, Exeter, Inglaterra; Aos meus pais, Laura e José Luiz, por todo apoio e amor, fundamentais para que eu pudesse desenvolver e concluir este trabalho; À minha querida irmã Priscilla, pela companhia em Piracicaba, pelos momentos divertidos, pelo apoio e amizade incondicionais; Ao meu amor Jorge (Seunomi), pelo carinho, paciência, incentivo e admirável habilidade para embalar e lavar placas de Petri; À minha família, especialmente minha tia Madalena, minha avó Alvina, meus primos Washington e Neide, e a pequena Stephanie, por acreditarem em mim e se orgulharem da minha formação; Aos meus bichinhos de estimação, em especial as gatinhas Ayla e Missy, que me fizeram companhia e que, com suas graças e estripulias, conseguiram me fazer sorrir mesmo nos momentos de grande estresse; À pequena grande amiga Maria Carolina Quecine (µ-cuim), pelo companheirismo e amizade, por me fazer rir com suas quedas frequentes, por ser tão prestativa e por compartilhar momentos difíceis durante toda a graduação e o doutorado; 6 À amiga Manuella Dourado, pela democratização do espaço para as confraternizações do nosso grupo, respondendo aos pedidos de empréstimo da unidade quatro do Condomínio das Antas sempre com sua peculiar doçura; Às queridas amigas que fiz durante esses anos no Laboratório de Genética de Microrganismos "Prof. João Lúcio de Azevedo": Ana Paula Pallu, Andréa Bogas, Fernanda L. S. Sebastianes, Léia C. L. Fávaro, Manuella Dourado, Maria Beatriz Calderan, Marise Suzuki, Michele Silva, Priscilla B. Rossetto, Renata Assis e Sônia N. Minami, pela amizade, boas risadas, e apoio, que vão além das paredes do laboratório; À todos os colegas do Laboratório de Genética de Microrganismos "Prof. João Lúcio de Azevedo", que passaram ou ainda fazem parte, com os quais eu convivi nos últimos dez anos: Adalgisa R. Torres, Andréa Guelfi, Ágata C. H. Giancoli, Aldo Procópio, A...

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Identification of sugarcane genes induced in disease-resistant somaclones upon inoculation with Ustilago scitaminea or Bipolaris sacchari

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Identification of smut-responsive genes in sugarcane using cDNA-SRAP

Identification of smut-responsive genes in sugarcane using cDNA-SRAP

Mechanisms of Resistance to Pests and Pathogens in Sugarcane and Related Crop Species

Análise da comunidade fúngica associada à cana-de-açúcar e estudo da interação Trichoderma virens - planta hospedeira

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