Expressão do gene da isopenteniltransferase (ipt) sob controle de promotor frio induzido em cana-de-açúcar
AUTOR(ES)
Nathalia Geraldo Belintani
FONTE
IBICT - Instituto Brasileiro de Informação em Ciência e Tecnologia
DATA DE PUBLICAÇÃO
23/02/2010
RESUMO
A habilidade de resistir a baixas temperaturas e ao resfriamento é um fatordeterminante para a distribuição geográfica e para a produtividade de culturasagrícolas. Mesmo em áreas consideradas adequadas para o cultivo de dada cultivarou espécie, freqüentemente ocorre diminuição do rendimento e a quebra de safraem resposta às temperaturas de congelamento. A cana-de-açúcar é uma culturasensível ao frio, e apesar de ocupar regiões tropicais e subtropicais onde geadasnão são comuns, quando ocorrem, há quebras de safra e redução da qualidade dasplantas. Características como elevada ploidia, reduzida fertilidade, tamanho ecomplexidade do genoma, e interações complexas com o meio, tornam omelhoramento genético convencional laborioso para esta cultura. Atualmente, astécnicas de biotecnologia podem oferecer alternativas para a redução do tempo deobtenção de novos genótipos. Entre essas técnicas está a produção de plantastransgênicas, que abre novas perspectivas ao melhoramento convencional,permitindo a rápida incorporação de características desejáveis às espécies perenes.Portanto, a geração de variedades resistentes a estresses por meio da engenhariagenética é uma das principais ferramentas para o melhoramento na produção decana-de-açúcar. Os objetivos do presente trabalho foram 1) transformar plantas decana-de-açúcar com o gene ipt, de Agrobacterium tumefaciens, que codifica aenzima isopenteniltransferase, catalizadora do primeiro passo da biossíntese decitocininas em plantas, sob controle do promotor frio induzido COR15a deArabidopsis thaliana; e 2) avaliar a resposta ao estresse de baixas temperaturas dasplantas transformadas. Para isto, foram obtidos eventos de transformação porbiobalística da variedade RB855536, por co-transformação com o plasmídeopEmuKn, contendo o gene marcador de seleção nptII fusionado ao promotor Emu,de elevada expressão em monocotiledôneas. Foram obtidos 15 eventos cotransformados,confirmados via PCR. Destes, três eventos de transformação foramutilizados em experimentos para avaliação de senescência provocada por frio emfolhas destacadas. Neste experimento, os eventos de transformação apresentaramníveis mais elevados de clorofila total nos tratamentos, comparados à planta controlenão transformada, com visível redução da senescência. Em ensaio de tolerância aofrio em câmara de crescimento com plantas, quatro eventos foram escolhidos paraverificar tolerância ao frio. O conteúdo de clorofila total dos segmentos foliares doseventos transgênicos foi de 23 a 31% superior do que nas plantas controle apóstemperatura de congelamento. O nível de MDA nas plantas controle chegou a ser55% mais elevado do que o evento transformado com o maior nível de peroxidaçãolipídica, após as temperaturas de resfriamento e congelamento. Nas análises decondutividade elétrica, as plantas controle apresentaram maiores danos namembrana celular. A expressão do gene ipt foi verificada via RT-PCRsemiquantitativa com o gene normalizador gapdh, e a razão de expressão ipt/gapdhchegou a ser maior após o estresse, comparado ao início do ensaio. Os resultadosdo trabalho indicam o aumento de tolerância ao frio das plantas transgênicas decana-de-açúcar com inserção do cassete COR15a:ipt.
ASSUNTO(S)
cana-de-açúcar - melhoramento genético cana-de-açúcar - engenharia genética genética - expressão plantas - efeito do frio plantas transgênicas sugar-cane breedding plants effect of cold on
