Publicação
Understanding host preference of Trioza erytreae (Del Guercio) by a multi-omics approach
| datacite.subject.fos | Ciências Naturais | |
| datacite.subject.sdg | 02:Erradicar a Fome | |
| datacite.subject.sdg | 12:Produção e Consumo Sustentáveis | |
| datacite.subject.sdg | 09:Indústria, Inovação e Infraestruturas | |
| dc.contributor.advisor | Marques, Natália Tomás | |
| dc.contributor.advisor | Duarte, Amílcar Manuel Marreiros | |
| dc.contributor.advisor | Pereira, José Alberto Cardoso | |
| dc.contributor.author | Magalhães, Tomás Thormann Abranches de | |
| dc.date.accessioned | 2026-03-17T15:22:08Z | |
| dc.date.available | 2026-03-17T15:22:08Z | |
| dc.date.issued | 2025-07-29 | |
| dc.description.abstract | The citriculture industry is significantly challenged by the devastating bacterial disease Huanglongbing (HLB). There is currently no eective cure for HLB, its management is based on inoculum elimination, and on the control of its vectors, namely the psyllids Trioza erytreae and Diaphorina citri. While Europe is currently free of HLB, T. erytreae is present in Spain and Portugal, two of Europe’s main citrus producers. The present study aimed to analyse the mechanisms underpinning T. erytreae's interaction with its citrus hosts. The plant hosts used in this study were the highly suitable lemon (Citrus ×limon) and the less suitable sweet orange (Citrus×sinensis). Both hosts were infested with T. erytreae adults, and three times more nymphs developed on lemon than on sweet orange plants. A multi-omics analysis on the plant’s enriched vascular sap of both citrus hosts revealed heightened primary and secondary metabolisms activity of sweet orange plants in response to infestation, including jasmonic acid (JA)-related defence mechanisms. A proteomic analysis of the nymphs revealed that the diet provided by lemon plants induced growth and energy pathways in T. erytreae. Based on these results, a subsequent experiment was conducted to stimulate the defence responses of lemon plants, analysing its eect on T. erytreae infestation and on the plants’ volatile organic compounds (VOC). Lemon plants were sprayed with JA to activate herbivory-related defences. The JA treatment resulted in a substantial reduction in the number of T. erytreae eggs and nymphs. Furthermore, the VOC profile was found to be aected by infestation and JA treatment, with high emission of (Z)-3-hexenol acetate, 2-hexen-1-ol and carveol. This research provides knowledge that can be used to develop novel methods for T. erytreae control, enhancing the array of responses to the HLB challenge and promoting a sustainable citriculture. | eng |
| dc.description.abstract | No contexto da produção frutícola mundial, a citricultura ocupa uma posição de destaque, representando 17,7% da produção global de fruta no período entre 2019 e 2023. A produção de citrinos é afetada por diversos inimigos, que incluem pragas e doenças, sendo que a proteção contra estes inimigos representa uma fatia muito importante dos custos de produção desta cultura. O Huanglongbing (HLB), causado pelas bactérias Candidatus Liberibacter africanus, Candidatus Liberibacter americanus e Candidatus Liberibacter asiaticus, é uma das doenças mais devastadoras dos citrinos, afetando gravemente a sua produção. Estas bactérias desenvolvem-se nos vasos condutores floémicos, afetando o transporte e a distribuição de nutrientes na planta. Os sintomas associados ao HLB incluem cloroses assimétricas nas folhas, amarelecimento dos ramos, frutos pequenos e deformados, inversão de cor dos frutos e um definhamento geral da planta. Atualmente não existe um tratamento curativo eficaz para esta doença, e o seu controlo assenta essencialmente na eliminação de plantas e ramos infetados, assim como no controlo dos insetos vetores. Os vetores conhecidos da doença são a psila-africana-dos-citrinos Trioza erytreae (Del Guercio, 1918), já identificada em Portugal e em Espanha, e a psila-asiática-dos-citrinos Diaphorina citri (Kuwayama, 1908), identificada no Chipre. Apesar da presença dos vetores no continente europeu, ainda não foi identificada a presença da doença HLB. No entanto, a presença dos insetos vetores causa uma enorme preocupação entre citricultores europeus. A presença de T. erytreae causa particular preocupação pois a sua distribuição geográfica engloba dois dos maiores produtores de citrinos da Europa, nomeadamente Espanha, o maior produtor, e Portugal, o quarto maior produtor. O controlo efetivo destes vetores requer uma elevada frequência de tratamentos fitossanitários, implicando elevados custos económicos, ambientais e de saúde pública. Uma elevada intensidade e frequência de tratamentos pode também levar ao desenvolvimento de fenómenos de resistência dos insetos vetores aos compostos químicos aplicados, o que já foi observado em D. citri. O estado atual da citricultura europeia leva à necessidade de desenvolver e melhorar as estratégias de proteção contra psilídeos vetores de HLB, de modo a prevenir a difusão da doença HLB e manter a produtividade do sector. O estudo da interação plantainseto, é crucial na exploração de vias alternativas para a proteção das plantas hospedeiras contra as pragas e na redução do seu impacto na produção. A interação plantainseto é complexa e multifacetada, e requer uma análise multidisciplinar, que englobe conhecimentos de entomologia, fisiologia vegetal, química e biologia molecular. As abordagens ómicas, por incluírem técnicas analíticas de elevado rendimento e resolução, têm demonstrado ser ferramentas de elevada utilidade na análise da interação bioquímica e molecular do complexo plantainseto. Estudos que incorporaram a utilização de ferramentas ómicas referem a identificação de compostos específicos (péptidos, fito-hormonas e voláteis) importantes na interação tripartida entre os citrinos hospedeiros, os psilídeos vetores e as bactérias causadoras de HLB. A título de exemplo pode referir-se a identificação de um transcrito de um péptido prevalente em cultivares de citrinos menos suscetíveis ao HLB, identificado através de uma abordagem transcriptómica, nomeadamente o homólogo do péptido “109-aa Arabidopsis heat-stable protein HS1”. Este péptido, aplicado por injeção no tronco, demonstrou ser eficaz no tratamento e prevenção da doença HLB. Dois estudos de abordagem metabolómica demonstraram que a infestação com D. citri afetou a regulação das fito-hormonas ácido salicílico e ácido jasmónico na laranjeira. A aplicação via foliar destas fito-hormonas em citrinos demonstrou efeitos de repelência nos insetos adultos e de redução na reprodução de D. citri. O presente trabalho teve como objetivo o estudo da interação de T. erytreae com os citrinos seus hospedeiros, através de abordagens ómicas, de modo a identificar as proteínas, metabolitos e/ou vias metabólicas relevantes para esta interação planta-inseto. Para o ensaio inicial foram escolhidos dois hospedeiros, o limoeiro [Citrus ×limon (L.) Burm. f.], que apresenta elevada suscetibilidade à T. erytreae, e a laranjeira-doce [Citrus ×sinensis (L.) Osbeck] com menor suscetibilidade. Em laboratório, ambos os hospedeiros foram infestados com adultos de T. erytreae, e as posturas efetuadas foram acompanhadas continuamente até ao quarto e quinto instar ninfal (estados N4 e N5). Os estados ninfais N4 e N5 foram considerados como objeto de estudo por apresentarem uma elevada intensidade de alimentação e uma reduzida locomoção. Características que possibilitam a análise da resposta das plantas hospedeiras em órgãos nos quais é possível verificar, com segurança, a presença e alimentação contínua do psilídeo. Quando as ninfas de T. erytreae atingiram os estados N4 e N5 foram recolhidas e guardadas a –80 °C. Recolheu-se subsequentemente amostras da seiva vascular enriquecida (composta pela seiva do floema e do xilema, incluindo o possível conteúdo de algumas células adjacentes a estes tecidos) de cada uma das plantas hospedeiras. (...) | por |
| dc.description.sponsorship | Tomás Thormann Abranches de Magalhães was supported by the Portuguese Foundation for Science and Technology (FCT) through the PhD scholarship 2020.07798.BD (https://doi.org/10.54499/2020.07798.BD) financed by national funds from MCTES, via FCT, and co-funded by the European Union (EU) through the European Social Fund.”. This work was supported by national funds through FCT/MCTES (PIDDAC): CIMO, UIDB/00690/2020 (DOI: 10.54499/UIDB/00690/2020) and UIDP/00690/2020 (DOI: 10.54499/UIDP/00690/2020); and SusTEC, LA/P/0007/2020 (DOI: 10.54499/LA/P/0007/2020), MED, UIDB/05183/2020 (https://doi.org/10.54499/UIDB/05183/2020) and UIDP/05183/2020 https://doi.org/10.54499/UIDP/05183/2020) and CHANGE (https://doi.org/10.54499/LA/P/0121/2020), CEOT UIDB/00631/2020 and UIDP/00631/2020. Additionally, by the “European Union Horizon 2020” research program, under the grant agreement ID: 817526 Pre-HLB “Preventing HLB epidemics for ensuring citrus survival in Europe. | |
| dc.identifier.tid | 101826923 | |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/10400.1/28451 | |
| dc.language.iso | eng | |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ | |
| dc.subject | Psila-africana-dos-citrinos | |
| dc.subject | Huanglongbing | |
| dc.subject | Metabolómica | |
| dc.subject | Interação planta inseto | |
| dc.subject | Proteómica | |
| dc.subject | Voláteis | |
| dc.title | Understanding host preference of Trioza erytreae (Del Guercio) by a multi-omics approach | eng |
| dc.type | doctoral thesis | |
| dspace.entity.type | Publication | |
| person.familyName | Magalhães | |
| person.givenName | Tomás Thormann Abranches de | |
| person.identifier.ciencia-id | 491D-8963-1656 | |
| person.identifier.orcid | 0000-0002-6368-1742 | |
| relation.isAuthorOfPublication | 2db67224-d198-47ef-a14c-6beaad92c019 | |
| relation.isAuthorOfPublication.latestForDiscovery | 2db67224-d198-47ef-a14c-6beaad92c019 | |
| thesis.degree.grantor | Universidade do Algarve. Faculdade de Ciências e Tecnologia | |
| thesis.degree.level | Doutor | |
| thesis.degree.name | Doutoramento em Ciências Agrárias e Ambientais |