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Puccinia sorghi Schwein., the causal agent of maize common rust, is an endemic disease in the Argentine Corn Belt region. Virulence surveys of the pathogen population within the region have not been performed; thus, the understanding of the pathogen population is low and it is difficult to deploy resistance genes that could be effective at controlling the disease. In total, 58 single-uredinial isolates derived from infected maize leaves collected in different locations throughout the Argentine Corn Belt region during 2010 to 2012 were tested on a set of 25 maize lines carrying different Rp genes. Maize lines Rp3-A and PIO19802 showed the lowest virulence frequencies (3.4 and 1.7%, respectively) for all tested isolates. Moreover, the combination in a single genotype of the resistance genes carried by lines Rp3-A and PIO19802 or either of these lines combined with the resistance genes from PIO12345 would confer resistance to all isolates tested. Virulent isolates on maize lines Rp-G, Rp1-K, and Rp-GI were most frequent in 2012. Twenty-four virulence phenotypes were identified, with phenotypes TCCG (17.2%), TTBB (15.5%), and TCFG (10.3%) being the most common throughout the region. Adult plant resistance associated with hypersensitive response was identified at vegetative stage 6 in maize lines PIO68752, PIO28427, and PIO36420. Fil: Darino, Martin Alejandro. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación en Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Genética; Argentina Fil: Rochi, L.. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación en Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Genética; Argentina Fil: Lia, Verónica Viviana. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación en Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Biotecnología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina Fil: Kreff, E. D.. Pioneer Hi-Bred International; Argentina Fil: Pergolesi, M. F.. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación en Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Genética; Argentina Fil: Ingala, Lorena Romina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación en Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Genética; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina Fil: Dieguez, Maria Jose. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación en Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Genética; Argentina Fil: Sacco, F.. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación en Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Genética; Argentina

Dissertação de mestrado em Biologia Molecular, Biotecnologia e Bioempreendedorismo em Plantas, One of the most often used models to study effectors and biotroph-plant interactions is the smut fungus Ustilago maydis. This biotrophic fungus is responsible for the corn smut disease which causes up to 1 billion US dollars’ worth of damages in the US alone. Besides maize, U. maydis can infect several other important crops such as wheat, barley and sugar cane. To be able to accomplish plant infection, this fungus relies on a set of proteins referred to as effectors. Effectors are thought to be used to supress host defences and/or alter the host’s metabolism. During a heterologous screen in Nicotiana benthamiana, the effector IAS8 was identified. This effector was proven to induce auxin signalling in a DR5 assay in N. benthamiana. Furthermore, a Co-IP, using IAS8 as bait, was performed in N. benthamiana and sent for mass spec analysis. This work aims to study this effector and its interaction with candidate proteins, topless related protein 3 (NbTPR3) and Ubiquitin-Specific Protease 6 (NbUBP6), as well as to perform a functional analysis by performing a DR5 assay in Arabidopsis thaliana inducible lines and to evaluate the phenotypes caused by the effector in Marchantia polymorpha. Our results show that the effector, IAS8, induces auxin signalling in three-fold in A. thaliana in a DR5 assay. M. polymorpha mutants, constitutively expressing IAS8, seem to have no gemma cups and are impaired in growth. Furthermore, our results show that IAS8 interacts with NbTPR3, NbUBP6 and a Z. mays ortholog of NbUBP, ZmUBP, as well as two orthologs in A. thaliana, AtUBP12 and AtUBP13. Moreover, we show that IAS8 interacts with the MATHUCTH domains of NbUBP6 and ZmUBP. The effector IAS8 alone induces auxin signalling in A. thaliana by three-fold and drastically impairs the morphology of M. polymorpha. Its interaction with NbTPR3 and NbUBP6 hints at that it might be able to manipulate other hormones and their respective signalling. Moreover, our results allude that the pathway through which IAS8 induces auxin signalling is highly conserved. The effector IAS8, here partially characterized, seems to be one of the reasons why U. maydis is a master manipulator of hormones and their signalling., Ustilago maydis é um fungo biotrófico capaz de infetar colheitas economicamente importantes, como o milho, cevada, trigo ou cana-de-açúcar. Este fungo chega a causar por ano, só nos Estados Unidos da América, danos anuais de quase um mil milhão de dólares. U. maydis é um modelo proeminente no estudo de interações biotróficas entre plantas e fungos. Para completar o seu ciclo de vida, U. maydis tem de estabelecer uma relação biotrófica com a planta. Para estabelecer esta relação, o fungo emprega efectores (proteínas, hormonas ou outras moléculas) para suprimir as defesas ou para alterar o metabolismo da planta. Os efectores putativos de U. maydis foram avaliados pela sua capacidade de indução da via de sinalização de auxina num ensaio de indução de DR5 em Nicotiana benthamiana. Neste ensaio foram identificados vários efectores, entre eles o IAS8. O IAS8 foi usado como presa num ensaio de co-imunoprecipitação em N. benthamiana. As amostras resultantes foram analisadas por espectrometria de massa. Esta análise revelou possíveis interações com topless related protein 3 (NbTPR3), repressor da via de sinalização da auxina, e Ubiquitin-Specific Protease 6 (NbUBP6), uma enzima capaz de clivar moléculas de ubiquitina. Este trabalho pretende validar estas possíveis interações, recorrendo a ensaios de co-imunoprecipitação, validar indução da via de sinalização da auxina em Arabidopsis thaliana e avaliar o fenótipo causado pelo IAS8 em Marchantia polymorpha. Os nossos resultados indicam que o efector IAS8 induz via de sinalização da auxina num ensaio de indução de DR5. Para além disso, os mutantes de M. polymorpha que expressam constitutivamente o efector, IAS8, parecem ter um defeito no crescimento e também parecem não ter as estruturas para reprodução assexuada, as taças de gemas. Validou-se também que o efector, IAS8, interage com NbTPR3 e NbUBP6 e ainda com os seus ortólogos ZmUBP, AtUBP12 e AtUBP13. Em conclusão, o efector induz via de sinalização da auxina 3 vezes mais em A. thaliana e afeta drasticamente o fenótipo em M. polymorpha. Além disto, a interação do IAS8 com NbTPR3 e NbUBP6 indica que IAS8 poderá interferir com outras vias de sinalização hormonais.