Correlation of genome methylation of fig tree accessions with natural nematode and rust incidence

Abstract

Commercial fig tree cultivation in Brazil involves a single cultivar, ‘Roxo-de-Valinhos’. The use of a single cultivar results in serious diseases and related problems. The aim of this study was to characterize fig accessions by analyzing the natural root-knot nematode and leaf rust incidence in relation to the epigenomic profile of the plant, since epigenetic variations affect plant–pathogen interactions. All plants were attacked by nematodes, indicating susceptibility; Meloidogyne incognita was the root-knot nematode species involved. Joint analysis of data showed that methylation and leaf rust incidence were correlated when observed in the same phenological phase, presenting initial evidence of the same factorial pressure loads in genotypes, suggesting similar behavior within these genotypes.

O Brasil é o maior produtor de figos da América do Sul, porém o cultivo comercial brasileiro da figueira baseia-se na plantação de uma única cultivar, o Roxo-de-Valinhos, resultando em sérios problemas relativos a pragas e doenças. Uma vez que há variações epigenéticas na interação planta-patógeno, principalmente por meio da regulação gênica, o presente trabalho objetiva realizar a caracterização in vivo de acessos de figo, por meio da análise de incidência natural de nematoides formadores de galha e de incidência natural de ferrugem, correlacionada ao seu perfil epigenômico, a fim de subsidiar trabalhos de conservação, melhoramento genético e produção da cultura. A análise dos componentes principais dos dados da caracterização dos acessos foi realizada por meio da matriz de correlação residual obtida pela análise de variância conjunta utilizando o programa GENES. Pôde-se constatar que todas as plantas foram atacadas por este patógeno, evidenciando que são suscetíveis ao mesmo. Já a análise conjunta dos dados demonstrou que a metilação e a incidência de ferrugem em folhas, quando observadas na mesma fase fenológica da planta, se correlacionam, apresentando evidências iniciais de mesmas cargas fatoriais de pressão nos genótipos, com a premissa de comportamento semelhante nos mesmos, indicando que, além do fator genético, fatores abióticos também são responsáveis pelas alterações no fenótipo das plantas, evidenciando a plasticidade fenotípica das mesmas.