GRAVITAS - Grapevine immunity: the innovative role of subtilisin-like proteases

A vinha (Vitis vinifera L.) é atualmente a planta de fruto mais cultivada em todo o mundo, sendo que a Europa representa cerca de 40% da produção mundial (Organisation of Vine and Wine, 2016). Esta produção assenta maioritariamente em castas altamente suscetíveis ao míldio [1], necessitando do uso massivo de pesticidas a cada época de colheita. A definição de estratégias alternativas de controlo desta doença é determinante para uma agricultura sustentável.

Em estudos anteriores [2´6] caracterizámos a família dos subtilases de videira e demonstrámos que alguns subtilases estão associados à resistência ao P. viticola. Nos últimos anos vários trabalhos reportaram o envolvimento dos subtilases em diferentes interações planta-patogénio. Em Arabidopsis, Ramírez e os seus colaboradores (2013) identificaram o gene SBT3.3 que codifica um subtilase homologo ao P69C de tomate e que pode estar ligado a eventos de priming imunitário. O priming é uma estratégia imunitária em que o potencial para iniciar uma resposta de defesa a infeções subsequentes é aumentado e as plantas respondem a níveis muito baixos do patogénico de uma forma muito mais rápida e robusta [7]. Por outro lado, foi também demostrado o envolvimento dos subtilases em sinalização por lípidos, nomeadamente por ácido jasmónico [8´10]

Tendo por base este conhecimento e os dados obtidos nos nossos trabalhos anteriores, acreditamos que os subtilases podem desempenhar um papel crucial na defesa da videira contra o míldio, nomeadamente por associação a uma sinalização por ácido jasmónico, por participação no reconhecimento das moléculas efetoras do fungo e priming imunitário. Tendo em conta que os subtilases podem participar na morte celular programada e que foi demonstrado que inibidores de serina alteram a suscetibilidade das videiras ao P. viticola [11], também prevemos que o conhecimento dos mecanismos de ação dos subtilases associados à resistência, bem como a sua estrutura, substratos e função seja determinante para a definição de novas estratégias de controlo de doença. No decurso deste projeto propomos:

(1) selecionar os subtilases de videira associados à resistência ao P. viticola por sequenciação do proteoma do apoplasto e integração dos dados com dados de transcritómica disponíveis;

(2) clonar, expressar e purificar a proteína recombinante para 2-3 candidatos;

(3) determinar a sua estrutura, substratos e função e

(4) estabelecer o seu modelo de ação por análise funcional.

Esta abordagem permitir-nos-á caracterizar o envolvimento dos subtilases na resistência da videira ao P. viticola, propor estratégias alternativas de controlo da doença e identificar alvos para os programas de melhoramento de videiras para introgressão de resistência, em curso em vários institutos europeus. De forma a assegurar o sucesso do projeto, reunimos uma equipa de cientistas e consultores altamente qualificados com experiência demonstrada nas diferentes áreas de intervenção do projeto.