O cacaueiro (Theobroma cacao) é uma cultura de grande importância socioeconômica em muitos países tropicais. Um dos principais fatores limitantes da produção de cacau na América Latina é a doença da vassoura de bruxa, causada pelo basidiomiceto Moniliophthora perniciosa. Plantas afetadas pela doença apresentam alterações morfológicas intensas e desenvolvimento anormal dos tecidos infectados, o que indica a ocorrência de um desequilíbrio hormonal durante a infecção. No entanto, a contribuição de fitohormônios específicos para tais mudanças permanece pouco explorada. Através de análises transcriptômicas da progressão da doença, verificamos que o aumento da expressão de genes responsivos a auxina constitui uma das alterações moleculares mais notáveis em plantas infectadas. Contudo, genes do cacaueiro envolvidos na biossíntese de auxina não foram induzidos, sugerindo que esta resposta possa ser desencadeada diretamente pelo patógeno. De fato, a investigação do genoma de M. perniciosa revelou vias putativas para a produção de ácido indol-3-acético (IAA) a partir de L-triptofano (Trp), indicando o potencial deste fungo em produzir auxinas. Em concordância com essa predição, a suplementação de culturas de M. perniciosa com Trp induziu o acúmulo de compostos indólicos, incluindo IAA e o potencial intermediário indol-3-acetamida (IAM). Além disso, o sobrenadante livre de células de culturas do patógeno foi capaz de ativar a resposta à auxina em folhas e raízes de Arabidopsis thaliana DR5::GFP, confirmando a presença de IAA biologicamente ativa nestas culturas. Com o objetivo de obter mutantes incapazes de produzi IAA, trabalhamos no estabelecimento de um método de transformação de M. perniciosa, até então indisponível para esta espécie. O procedimento se mostrou altamente eficiente e abre portas para manipulação genética inédita do patógeno através de CRISPR/Cas9. Assim, nossos resultados estabelecem bases sólidas para a investigação do papel da IAA na virulência do fungo M. perniciosa e no desenvolvimento dos sintomas da vassoura de bruxa.

The cacao tree (Theobroma cacao) is a crop of great socioeconomic importance in many tropical countries. One of the main limiting factors for cocoa production in Latin America is witches’ broom disease (WBD), caused by the basidiomycete Moniliophthora perniciosa. Tissues affected by WBD show intense morphological changes and abnormal development, which indicate the occurrence of hormonal imbalances during the infection. However, the contribution of specific plant hormones to such changes remains poorly explored. Through transcriptomic analyses of the disease progression, we found that the increased expression of auxin-responsive genes constitutes one of the most notable molecular alterations in infected plants. Nevertheless, cacao genes involved in the production of auxins were not induced, suggesting that this response may be directly triggered by the pathogen. In fact, the investigation of the M. perniciosa genome revealed putative pathways for indole-3-acetic acid (IAA) production from L- tryptophan (Trp), indicating the potential of this fungus to produce auxins. In agreement with this prediction, supplementation of M. perniciosa cultures with Trp induced the accumulation of indole compounds, including IAA and indole-3-acetamide (IAM). In addition, the cell-free supernatant of pathogen cultures was able to activate the auxin response in both leaves and roots of Arabidopsis thaliana DR5::GFP, confirming the presence of biologically active IAA in these cultures. With the goal of obtaining mutants incapable of producing IAA, we worked on the establishment of a method to transform M. perniciosa, which was previously unavailable for this species. The resulting procedure is highly efficient and opens new avenues for unprecedented genetic manipulation of this pathogen through CRISPR/Cas9. Thus, our results establish solid foundations for the investigation of the role of IAA in the M. perniciosa virulence and in the development of WBD symptoms.