Uso de genes anti-apoptóticos na construção de plantas de maracujá transgênicas e análise da atividade de diferentes promotores em células vegetais e de insetos

Abstract

As plantas normalmente são hospedeiras de mais de um patógeno. O maracujazeiro, por exemplo, é infectado por diversos vírus, bactérias e fungos, que limitam consideravelmente a sua produção. Devido a isso, o uso dos sistemas de controle de doenças que confiram amplo espectro de resistência é cada vez mais necessário. Trabalhos recentes demonstraram que plantas de fumo ou tomate expressando genes anti-apoptóticos são resistentes a estresses abióticos e a vários patógenos necrotróficos, isto é, patógenos que matam a célula da planta hospedeira como parte do seu processo de infecção. Neste trabalho, os genes p35 e iap-3 de baculovirus foram separadamente introduzidos no genoma de plantas de maracujá usando biobalística. Os genes estrangeiros estavam sob o comando transcricional dos promotores 35S ou UBQ3. As plantas transgênicas foram regeneradas e selecionadas pela presença do transgene usando a técnica da reação em cadeia da polimerase (PCR) e/ou Southern blot. Somente plantas p35+ foram selecionadas pela análise por PCR e/ou Sothern-blot. Onze plantas regeneradas mostraram a presença do gene p35. Análises transcricionais de plantas regeneradas mostraram a presença de transcritos específicos para o gene p35 em 9 delas. As plantas regeneradas, contendo o gene p35, foram inoculadas com o vírus Cowpea aphid-borne mosaic virus (CABMV), a bactéria Xanthomonas axonopodis pv passiflorae, e o herbicida glufosinato (Syngenta). Nenhuma das plantas mostrou resistência ao CABMV. Plantas regeneradas (p35+) continham menos da metade do número de lesões detectadas nas plantas não-transgênicas, quando inoculadas com X. axonopodis pv. passiflorae e algumas plantas p35+ mostraram tolerância aumentada ao herbicida glufosinato, quando comparadas às plantas não-trangênicas. Além disso, no presente trabalho, é demonstrado que um promotor de baculovírus (promotor IE-1) é ativo em células vegetais e que, promotores usados em biotecnologia de plantas (UBQ e 35S) são também, ativos em células de inseto quando analisados em ensaios transientes de expressão onde o gene repórter luciferase (rluc) de Renilla reniformis estava sob o comando transcricional de cada promotor. _____________________________________________________________________________ ABSTRACT

Plants are usually hosts for more than one pathogen. The passion flower, for example, can be infected by a many virus, bactéria and fungi, which limit fruit yield considerably. Due to this, the use of diseases control systems that allow a wide range of disease resistance is needed. Recent work have shown that tobacco or tomato plants containing anti-apoptotic genes were more resistant to abiotic stresses and several necrotrophic pathogens, which are pathogens that kill the plant host cell as part of their infection process. In this work, the p35 and iap-3 genes from baculoviruses were separetely introduced into the genome of passion fruit plants by biobalistics. The foreign genes were under the transcriptional control of the 35S or UBQ3 promoters. The transgenic plants were regenerated and screened for the presence of the transgene by PCR and/or Southern blot. Only p35+ plants were confirmed by PCR and/or Sothern-blot analysis. Eleven regenerated plants showed the presence of the p35 gene. Transcriptional analysis of regenerated plants showed the presence of specific p35 transcripts in 9 of them. Regenerated plants containing the p35 gene were inoculated with the cowpea aphid-borne mosaic virus (CABMV), the bacterium Xanthomonas axonopodis pv passiflorae, and the herbicide, glufosinate, (Syngenta). None of the plants showed resistance to CABMV. Regenerated plants (p35+) showed less than half of local lesions showed by non-transgenic plants when inoculated with X. axonopodis and some p35+ plants showed increased tolerance to the glufosinate herbicide when compared to non-transgenic plants. Furthermore, we have shown that a baculovirus promoter (IE-1 promoter) is active in plant cells and promoters used in plant biotechnology (UBQ and 35S) are also active in insect cells by transient expression assays using the luciferase gene (rluc) from Renilla reniformis under the transcriptional control of each promoter.