Submitted by Ricardo Cedraz Duque Moliterno (ricardo.moliterno@uefs.br) on 2016-07-19T23:28:56Z No. of bitstreams: 1 DISSERTA??O ANDRESSA PRISCILA PIANC? S. LIMA.pdf: 1903052 bytes, checksum: 3d8a27256e27d81bbdd1cf3ad9eee48f (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-19T23:28:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTA??O ANDRESSA PRISCILA PIANC? S. LIMA.pdf: 1903052 bytes, checksum: 3d8a27256e27d81bbdd1cf3ad9eee48f (MD5) Previous issue date: 2016-03-23 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior - CAPES / Chapada Diamantina ? BA presents endemic especies with ornamental potential among which is Orthophytum mucugense, which occurs in the municipality Mucug?. This species is a target of extractivism and it is considered vulnerable, rendering studies of propagation and conservation of the species necessary. Therefore, the objective of this study was to establish protocols of micropropagation and in vitro conservation of O. mucugense. To that end, morphogenetic responses were evaluated in three types of explants, stem, root and leaf under the effect of different concentrations of the plant growth regulators NAA, 2,4-D and BAP. Sprouts formation in stem explants by direct organogenesis, in basal leaf explants by indirect organogenesis and callus formation in basal root and leaf explants were obtained. The rooting of the shoots was carried out with 1 coal g.L-1 activated for 30 days, and microplants acclimatized in a greenhouse with direct exposure to the environment. These results evince that tissue culture is a viable tool for in vitro propagation of O. mucugense. In in vitro conservation the effect of the medium salts reduction, of osmotic agents and of the retardant ancymidol in the minimum growth of the plants were tested; after 300 days of cultivation, analysis of the plant growth, of the chlorophyll content and of the regenerative capacity were carried out. On the basis of these assessments, the ancymidol, in the concentrations used, is not efficient in minimal growth induction, and the reduction of MS salts to ?3, with the combination of 45 g.L-1 of sucrose with 7.8 g.L-1 of mannitol is indicated for in vitro conservation of O. mucugense. / A Chapada Diamantina ? BA apresenta esp?cies end?micas com potencial ornamental dentre as quais est? a Orthophytum mucugense, que ocorre no munic?pio de Mucug?. Esta esp?cie ? alvo de extrativismo e considerada como vulner?vel, sendo necess?rios estudos de propaga??o e conserva??o da mesma. Portanto, objetivou-se neste trabalho estabelecer protocolos de micropropaga??o e conserva??o in vitro de O. mucugense. Para isto foram avaliadas as respostas morfog?nicas em tr?s tipos de explantes, caulinar, radicular e foliar, sob efeito de diferentes concentra??es dos reguladores vegetais ANA, 2,4-D e BAP. Foram obtidas forma??o de brotos em explante caulinar por organog?nese direta, em explante foliar basal por organog?nese indireta e forma??o de calo em explante foliar basal e radicular. O enraizamento dos brotos foi realizado com 1 g.L-1 de carv?o ativado por 30 dias, e as microplantas aclimatizadas em casa de vegeta??o com exposi??o direta ao ambiente. Estes dados demonstram que a cultura de tecidos ? uma ferramenta vi?vel para a propaga??o in vitro de O. mucugense. Na conserva??o in vitro foram testados o efeito da redu??o de sais do meio, de agentes osm?ticos e do retardante ancymidol no crescimento m?nimo das plantas; ap?s 300 dias de cultivo foram realizadas an?lises de crescimento das mesmas, do teor de clorofila e da capacidade regenerativa. Com base nestas avalia??es o ancymidol, nas concentra??es utilizadas, n?o ? eficiente na indu??o do crescimento m?nimo, e a redu??o de sais MS para ?3 com a combina??o de 45 g.L-1 de sacarose com 7,8 g.L-1 de manitol ? indicada para conserva??o in vitro de O. mucugense.

Submitted by Ricardo Cedraz Duque Moliterno (ricardo.moliterno@uefs.br) on 2016-08-24T20:52:09Z No. of bitstreams: 1 Disserta??o Final_Fl?via_PPGRGV (2).pdf: 1857571 bytes, checksum: 967f2b7d728622a11a98a803f13ff0de (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-24T20:52:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Disserta??o Final_Fl?via_PPGRGV (2).pdf: 1857571 bytes, checksum: 967f2b7d728622a11a98a803f13ff0de (MD5) Previous issue date: 2015-03-20 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior - CAPES / Hyptis ramosa Pohl ex Benth (Lamiaceae) is native and endemic to the semi-arid northeast, with its unknown phytochemical constitution so far. Considering the pharmacological importance of the species of this family, the development of forms of propagation and in vitro culture can contribute to the inclusion of these species in sustainable production systems and the conservation of the same. Thus, the objective of this work was to study the in vitro propagation of the species H. ramosa, through direct organogenesis and callus formation, and the biochemical characterization of the obtained calluses, thus allowing the establishment of strategies for their conservation and sustainable use. To this, H. ramosa seeds were disinfected and established in medium MS / 2 culture. In the multiplication phase was tested the influence of cytokinins BAP, CIN and TDZ on different explants. The obtained shoots were individualized and transferred to MS / 2 medium containing different concentrations of auxin IBA and activated carbon for rooting them. Regenerated and rooted in vitro microplants were subjected to pre-acclimatization in different cultivation container closure and then were transferred to ex vitro conditions in commercial substrate Plantmax? being quantified plant survival rate at 30 days after transfer. For callus induction, we used explants and different concentrations of 2,4-D and BAP, determining the growth curve from the fresh weight of callus until the 28th day of cultivation, at intervals of seven days. Concurrent with obtaining the growth curve it is quantified in calluses obtained the total soluble sugar content, reducing sugar and crude protein. The in vitro propagation of H. ramosa is possible using the nodal segment as a source of explants in MS medium supplemented with BAP. In vitro rooting occurs, even in free auxin. The species showed survival of 100%, regardless of the day of pre-acclimatization phase. For callus induction the best explant is the nodal segment, and the combination of 2.4-D and BAP favor the formation of the same. The callus growth curve showed quadratic behavior with two different phases and biochemical analysis showed the maximum level of total soluble sugars, reducing sugars and crude protein at 14 ?, 21 ? and 14 ? days, respectively. / Hyptis ramosa Pohl ex Benth (Lamiaceae) ? uma esp?cie nativa e end?mica do semi?rido nordestino, sendo sua constitui??o fitoqu?mica desconhecida at? o momento. Considerando a import?ncia farmacol?gica das esp?cies dessa fam?lia, o desenvolvimento de formas de propaga??o e cultivo in vitro poder? contribuir para a inser??o dessas esp?cies em sistemas de produ??o sustent?veis e a conserva??o das mesmas. Diante disso, o objetivo deste trabalho foi estudar a propaga??o in vitro da esp?cie H. ramosa, atrav?s de organog?nese direta e calog?nese, bem como a caracteriza??o bioqu?mica dos calos obtidos, permitindo assim o estabelecimento de estrat?gias para a sua conserva??o e explora??o sustent?vel. Para isso, sementes de H. ramosa foram desinfestadas e estabelecidas em meio de cultura MS/2. Na fase de multiplica??o foi testada a influ?ncia das citocininas BAP, CIN e TDZ sobre diferentes explantes. As brota??es obtidas foram individualizadas e transferidas para meio MS/2 contendo diferentes concentra??es da auxina AIB e de carv?o ativo para o enraizamento das mesmas. As microplantas regeneradas e enraizadas in vitro foram submetidas ? pr?-aclimatiza??o em diferentes tipos de fechamento do recipiente de cultivo e, posteriormente, foram transferidas para a condi??o ex vitro em substrato comercial Plantmax?, sendo quantificada a taxa de sobreviv?ncia das plantas aos 30 dias ap?s a transfer?ncia. Para a indu??o de calos utilizou-se diferentes explantes e concentra??es de 2,4-D e BAP, determinando-se a curva de crescimento a partir da mat?ria fresca dos calos at? o 28o dia de cultivo, em intervalos de sete dias. Concomitante com a obten??o da curva de crescimento quantificou-se nos calos obtidos o teor de a??cares sol?veis totais, a??cares redutores e prote?na bruta. A propaga??o in vitro de H. ramosa ? poss?vel utilizando-se o segmento nodal como fonte de explante, em meio de cultura MS suplementado com BAP. O enraizamento in vitro ocorre, mesmo em meio isento de auxina. A esp?cie apresentou sobreviv?ncia de 100%, independentemente da realiza??o da fase de pr?-aclimatiza??o. Para indu??o de calos o melhor explante ? o segmento nodal, sendo a combina??o de 2.4-D e BAP favor?vel a forma??o dos mesmos. A curva de crescimento de calos mostrou comportamento quadr?tico com duas fases distintas e a an?lise bioqu?mica evidenciou o teor m?ximo de a??cares sol?veis totais, a??cares redutores e prote?na bruta aos 14?, 21? e 14? dias, respectivamente.

L’environnement des cellules souches (CS) est appelé la niche. Les interactions entre la niche et les CS doivent être hautement régulées puisqu’un dérèglement de ces interactions peut entrainer la formation de tumeurs ou une stérilité. La découverte récente de niches pré-métastatiques rend l’étude de ces interactions cruciale pour mieux comprendre les processus tumoraux. L’ovaire de drosophile un excellent modèle pour étudier les voies de signalisation contrôlant le maintien des CS par leur niche. C’est dans ce modèle qu’il a été montré pour la première fois que le maintien des CS germinales (CSG) dépend d’un facteur secrété par les niches, Decapentaplegic (Dpp), homologue des protéines BMP (superfamille des TGF-β) chez les mammifères. La régulation fine de cette voie est cruciale pour empêcher une prolifération excessive de CSG (tumeur) ou bien leur perte (stérilité). La formation de ces niches et le recrutement des CSG a lieu durant le développement larvaire. Le locus bric-à-brac (bab) est le premier décrit comme étant nécessaire pour ce processus. Durant ma thèse, j’ai montré que Bab est nécessaire et suffisant pour réguler l’expression de dpp et par conséquent le recrutement des CSG ; et certains de mes résultats suggèrent également que le recrutement des CSG au sein de leur niche est régulé par un mécanisme différent de celui impliqué dans leur maintien (Miscopein-Saler et al,. en préparation). / The interactions between stem cells (SC) and their microenvironment called a niche are known to be crucial for SC behaviour. These interactions need to be highly regulated since abnormal SC behaviour is a leading cause of developmental diseases and tumourigenesis. The discovery of pre-metastatic niches makes the study of niche-to-SC interactions a crucial step for our understanding of cancer biology. The powerful genetic tools available render the Drosophila ovary an excellent model to study the signalling controlling germline SC (GSC) maintenance by a niche in an adult tissue. Using this model, it was shown for the first time that SC maintenance was dependent on a factor emanating from the niche. This factor is Decapentaplegic (Dpp), a Drosophila homolog of BMP proteins (family of TGF-β signalling molecules) and a tight regulation of this signalling pathway is very important to avoid an excess of GSC-like cells (tumour) or a loss of GSCs (sterility). Formation of the GSC niches occurs during the larval stages and the bric-à-brac (bab) locus was first discovered as being necessary for niche morphogenesis. During my doctoral studies, I have shown that Bab1 and Bab2 are necessary and sufficient for GSC recruitment by regulating dpp expression, and some of my results alos suggest that GSC recruitment might occurs according to a different mechanism that the one involved in their maintenance (Miscopein-Saler et al,. in preparation).

Angeborene lymphoide Zellen (ILCs) bilden eine Familie von Effektorzellen des angeborenen Immunsystems, denen somatisch rekombinierte Antigenrezeptoren fehlen und die in drei Hauptgruppen eingeteilt werden. In der Embryonalentwicklung spielen Typ 3 ILCs, sogenannte LTi (Lymphoid Tissue inducer) Zellen, eine zentrale Rolle in der Entwicklung von Lymphknoten. ILC3, einschließlich LTi Zellen sind abhängig von dem Master-Transkriptionsfaktor RORgt, was sich in RORgt-defizienten Mäuse durch die Abwesenheit aller ILC3, und auch durch fehlende Lymphknoten äußert. Während postnatale Ko-expression der Transkriptionsfaktoren T-bet und RORgt in ILC3-Subpopulationen fest etabliert ist, ist der Einfluss von T-bet in fötalen ILC3 und auf die Generation von Lymphknoten noch unbekannt. Um diese Mechanismen genau zu untersuchen, wurden fötale ILCs mittels Einzelzell-RNA-Sequenzierung charakterisiert, wodurch eine unerwartete Heterogenität innerhalb der ILC3 mit T-bet-exprimierenden Zellen aufgedeckt wurde. Außerdem wurden PLZF+ ILC-Vorläufer (ILCP) im sich entwickelnden Darm nachgewiesen. Weiterhin, bestätigen diverse Mausmodelle eine Schlüsselrolle für T bet in der Regulation der ILC-Differenzierung und der Entstehung von Lymphknoten. Die zusätzliche genetische Ablation von T-bet in RORgt-defizienten Mäusen beeinflusste Differenzierungsentscheidungen in fötalen ILCP und ermöglichte die Akkumulation von ILCP mit LTi-Aktivität, wodurch die Organogenese von Lymphknoten, unabhängig von RORgt wiederhergestellt wurde. PLZF+ ILCP von RORgt/T-bet-Doppeldefizienten Mäusen bestanden bis ins Erwachsenenalter, wo diese Zellen die Darmbarrierefunktionen durch Produktion von IL-22 wiederherstellten. Darüber hinaus erwies sich RORa als entscheidend für die Entwicklung von PLZF+ ILCP und die damit verbundene Bildung von Lymphknoten. / Innate lymphoid cells (ILCs) represent a family of innate effector cells lacking rearranged antigen receptors, which are classified into three main groups based on their lineage-specifying transcription factors (TF) and effector functions. During embryonic development, the formation of lymphoid organs critically relies on a specific member of group 3 innate lymphoid cells (ILC3), expressing the master transcription factor RORgt and exhibiting lymphoid tissue inducer (LTi) functions. Accordingly, RORgt-deficient mice lack ILC3 and do not generate lymph nodes (LN). While it is established that T-bet is co-expressed with RORgt in a subset of ILC3 emerging postnatally and influencing their differentiation, phenotype and functions, the effect of T-bet on fetal ILC3 biology and its impact on LN generation remains completely unknown. In order to study the role of T-bet in fetal ILC3 differentiation and functions as well as in LN formation, single-cell RNA sequencing and flow cytometry were applied to characterize fetal ILC subsets revealing an unanticipated heterogeneity within embryonic ILC3 and identifying T-bet+ ILC3 subsets within the fetal intestine and mesenteric LN anlage for the first time. Furthermore, PLZF+ ILC progenitors (ILCP) were exposed in the developing mouse intestine. Importantly, using multiple mouse models, a key role for T-bet in regulating ILC differentiation and LN formation was discovered. Specifically, additional deficiency of T-bet in RORgt-deficient mice skewed lineage fate decisions in differentiating fetal ILCP and allowed accumulation of ILCP with LTi activity, thereby rescuing LN organogenesis in a RORgt-independent fashion. PLZF+ ILCP of RORgt/T-bet double deficient mice persisted into adulthood where these cells restored intestinal barrier functions through reinstalled IL-22 production. Moreover, RORa was found to be critical for the development of PLZF+ ILCP and associated LN formation.

Le travail présenté porte sur le développement d’une nouvelle technologie innovante, nommée PAT Friday®, visant à produire des protéines recombinantes au sein des sécrétions extracellulaires de plantes carnivores génétiquement modifiées. Deux objectifs ont été fixés : Réaliser la preuve de concept de la technologie sur le modèle expérimental Drosera rotundifolia, en transformant la plante avec des gènes marqueurs et humains afin de mettre en évidence la présence des protéines recombinantes dans la glu ; et développer, après évaluation, la technologie sur un modèle potentiellement industrialisable, Nepenthes alata. Les résultats ont indiqué la présence des deux protéines marqueurs GFP et GUS dans les tissus et dans la glu de Drosera rotundifolia transformées. Les plantes ont également été transformées génétiquement avec les gènes humains de l’interféron gamma et du facteur intrinsèque. Les protéines recombinantes humaines ont été mises en évidence au sein des tissus végétaux. Le potentiel industriel du modèle Nepenthes alata a ensuite été étudié : 10 à 15 kg de protéines totales par hectare et par an peuvent être produits, grâce notamment à des récoltes successives non destructrices, et la possibilité de contrôler l’activité des protéases digestives naturelles. L’élaboration d’un protocole de régénération de la plante a été entreprise par embryogénèse somatique et organogénèse indirecte, en vue de sa transformation génétique. La technologie PAT Friday®, avec des étapes simplifiées d’extraction et de purification des protéines d’intérêt produites dans le liquide digestif, offre de nouvelles perspectives dans le domaine des protéines thérapeutiques produites à partir de plantes / The present work focuses on the development of a new innovating technology, called PAT Friday®, aiming at producing recombinant proteins into the extra-foliar fluid of modified carnivorous plants. Two objectives were assigned to this work : 1- to realize a proof of concept of the technology on the experimental model Drosera rotundifolia, transformed with marker and human genes, to confirm the occurence of the recombinant proteins into glu ; and 2 - to evaluate and develop, the technology on the model Nepenthes alata, more adapted to industrial scaling-up. The results indicate the presence of two marker proteins GUS and GFP inside the tissues and into the glu of modified Drosera rotundifolia plants. The same plant species has also been transformed with human gamma interferon and intrinsic factor genes. The corresponding human recombinant proteins have been detected into the plant tissues. Potential industrial scaling-up has been studied with the species Nepenthes alata. The results show a potential productivity of 10 to 15 kg of total proteins per hectare per year, thanks to non-destructive repeated harvests, and possibility to efficiently control the natural proteinase activity. The elaboration of a regeneration protocol has been undertaken through indirect organogenesis and somatic embryogenesis, with a view to transform genetically this plant. PAT Friday® technology, with simplified extraction and purification methods of the proteins of interest targeted into the liquid secretions, opens new perspectives in the field of therapeutical proteins produced in plants

Brachiaria é um gênero de forrageiras da família Poaceae que apresenta plantas que se reproduzem por via sexual e assexualmente por apomixia,reprodução por sementes. A apomixia desperta interesse biológico e biotecnológico, pela perspectiva de levar esta característica de clonagem de plantas via sementes, a outras espécies. As cultivares plantadas de B. brizantha cv. Marandu e B. decumbens cv. Basilisk são poliplóides e reproduzem-se por apomixia, enquanto as plantas sexuais são diplóides,o que inviabiliza os cruzamentos, dificultando sobremaneira o melhoramento. A transformação genética é uma estratégia que vem sendo incorporada ao melhoramento genético. A natureza apomítica destasplantas pode permitir a clonagem e estabilidade das plantas transgênicas. Para transformação genética é necessário o desenvolvimento de um método eficiente de regeneraçãoin vitro. B. brizantha é considerada recalcitrante a cultura de tecidos, e métodos eficientes associados com os sistemas de transformação genética ainda não foram descritos na literatura. O arroz (Oryza sativa) é uma Poaceae modelo para estudos de genética inversa, no entanto, cultivares tropicais do grupo japônica são recalcitrantes a transformação genética, como é o caso da cultivar Primavera. O método direto de transformação genética mais amplamente utilizado é a biobalística, e vem sendo aplicado em espécies de monocotiledôneas, uma vez que essas não são hospedeiros naturais de Agrobacterium tumefaciens. No entanto, vários fatores tem sido testados no sentido de favorecer a interação e transferência de genes durante a cocultura para obtenção de transgênicos em diversas espécies de monocotiledôneas. Os objetivos deste estudo foram obter sistemas de regeneração in vitro deB. Brizanthae de arroz cultivar Primavera para transformação genética destas espécies. Em B. brachiaria foram obtidos sistema de micropropagação, organogênese, calos embriogênicos, unidades embriogênicas e suspensões celulares, e para a cultivar Primavera de arroz foram obtidas unidades embriogênicas, que foram caracterizadas morfo-anatomicamente e quanto as condições de indução, multiplicação e regeneração in vitro. Métodos de expressão transiente e estável de genes marcadores foram estabelecidos para B brizantha via biobalística e Agrobacterium tumefaciens. A natureza da transgenia foi confirmada por métodos histoquímico e molecular como PCR e Southern blot. Os sistemas de regeneração e transformação obtidos mostraram-se eficientes e irão contribuir para os estudos da apomixia e introdução de genes de interesse em braquiária / Brachiaria is a genus of Poaceae family forage grass that reproduces by sexual and asexually by apomixis. Apomixis is of biological and biotechnological interest awakened by the prospect of bringing this feature of cloning plants through seed to other species. B. brizantha cv. Marandu and B. decumbens cv. Basilisk are polyploid and reproduce by apomixis, while the sexual plants are diploid, which makes the crosses, greatly hindering the improvement. Genetic transformation is a strategy that is being incorporated into breeding programs. The nature of these apomictic plants may allow the cloning and the stability of transgenic plants. For genetic transformation is necessary to develop an efficient method of in vitro regeneration. B. brizantha is considered recalcitrant to tissue culture, and efficient methods associated with the genetic transformation systems have not been described in the literature. Rice (Oryza sativa) is a Poaceae model for studies of reverse genetics; however, tropical cultivars from japonica group are recalcitrant to genetic transformation, such as Primavera cultivar. Biolistic is the genetic transformation direct method most widely used, and has been applied to species of monocots, since these are not natural hosts of Agrobacterium tumefaciens. However, several factors have been tested in order to promote interaction and gene transfer during coculture for obtaining transgenics in several monocots species. The objectives of this study were to obtain in vitro regeneration and genetic transformation systems for these species. In B. Brachiaria systemsfor micropropagation, organogenesis, embryogenic units and embryogenic cell suspensions were obtained, and forrice Primavera cultivar embryogenic units were obtained, which was morpho-anatomical characterized and in vitro induction, proliferation and regeneration conditions established. Methods for transient and stable gene expression have been acquired for B. brizanthavia biolistic and Agrobacterium tumefaciens. The nature of the embryogenic callus and transgenic plants was confirmed by histochemical and molecular methods such as PCR and Southern blot. The regeneration and transformation systems showed to be effective and will contribute to apomixis studies and introduction of genes of interest in B. brizantha

O presente trabalho teve como principal objetivo obter plantas transgênicas, dos cultivares porta-enxerto limão \'Cravo\' e laranja azeda e de cultivares copa de laranja doce, expressando genes que possam influenciar no nível de resistência ao vírus da tristeza dos citros (CTV) e, possivelmente à morte súbita dos citros. Buscou-se ainda estudar a organogênese in vitro de espécies cítricas. Experimentos para a indução da organogênese in vitro foram realizados a partir de segmentos de epicótilos de plântulas germinadas in vitro de espécies cítricas avaliando-se: a resposta organogênica de três diferentes regiões do epicótilo, na presença (1,0 mg.L-1) ou ausência de BAP, em meio MT, e a regeneração em diferentes concentrações de BAP (0; 0,5; 1,0; 1,5 e 2,0 mg.L-1) adicionadas ao meio MT. Também avaliou-se a regeneração de segmentos internodais de limão ?Cravo? e laranja azeda em diferentes concentrações de BAP (0; 0,5; 1,0; 2,0 e 4,0 mg.L-1) em meio MT; e de laranja azeda em meio de cultura MT e DBA3, suplementados com diferentes concentrações de BAP (0; 1,0 e 2,0 mg.L-1) e ANA (0; 0,3 e 0,5 mg.L-1). Foi utilizado o método de transformação genética mediado por Agrobacterium tumefaciens utilizando-se tecido juvenil coletado de plantas cultivadas in vitro (segmentos de epicótilo) ou em casa de vegetação (segmentos internodais) como explantes. Utilizou-se a estirpe EHA105 de A. tumefaciens, contendo os plasmídeos: a) pCTV-CP: contendo o gene da capa protéica do CTV; b) pCTV-dsCP: contendo repetições invertidas do gene da capa protéica do CTV, interligadas pelo intron do gene da quitinase de citros; c) pCTVcons: contendo uma seqüência conservada antisense do CTV. As construções gênicas foram elaboradas a partir do plasmídeo pCAMBIA 2201, dirigidas pelo promotor 35S e o terminador NOS. Foram utilizados também os genes de seleção nptII e o repórter GUS. As gemas adventícias desenvolvidas foram identificadas como transgênicas pelo teste histoquímico GUS e por PCR e a confirmação da transformação genética foi feita por Southern Blot. A expressão da proteína do CTV foi verificada pelo teste serológico de PTA-ELISA. A resposta morfogênica em função da região do epicótilo e das concentrações da citocinina BAP é dependente do cultivar de citros. A suplementação do meio de cultura com a citocinina BAP proporcionou um maior número de gemas adventícias regeneradas por explante, tanto em segmentos de epicótilo como em segmentos internodais dos cultivares de citros estudados. A suplementação do meio de cultura com a citocinina BAP é essencial na regeneração de gemas adventícias em segmentos internodais de laranja azeda. Foi possível regenerar plantas transgênicas, pelo protocolo de transformação genética mediado por Agrobacterium tumefaciens de limão \'Cravo\' contendo o gene da capa protéica do vírus da tristeza dos citros (pCTV-CP) utilizando-se segmentos de epicótilo e segmentos internodais como fonte de explante, e com uma seqüência conservada antisense do CTV, utilizando-se segmentos internodias; e de laranja \'Hamlin\' contendo o gene da capa protéica do CTV, com as construções gênicas pCTV-dsCP e pCTV-CP, e com uma seqüência conservada antisense do CTV, utilizando-se segmentos de epicótilo como fonte de explante. / The objective of the present work was to obtain transgenic plants of rootstocks Rangpur lime and sour orange as well as sweet orange scion varieties, expressing genes that would possibly influence the levels of resistance to the Citrus tristeza virus (CTV) and Citrus sudden death disease. The in vitro organogenesis of Citrus species was also studied. In vitro organogenesis experiments were conducted with epicotyl segments obtained from in vitro germinated seedlings of different Citrus species in order to evaluate: organogenic response of three epicotyl regions, in the presence (1,0 mg.L-1) or absence of BAP, in MT medium, and the regeneration using different BAP concentrations (0; 0,5; 1,0; 1,5 e 2,0 mg.L-1) added to MT medium. The regeneration of internodal segments of Rangpur lime and sour orange was evaluated in MT medium with different BAP concentrations (0; 0,5; 1,0; 2,0 e 4,0 mg.L-1) as well as sour orange regeneration in MT and DBA3 mediums, supplemented with different concentrations of BAP (0; 1,0 e 2,0 mg.L-1) and NAA (0; 0,3 e 0,5 mg.L-1). The Agrobacterium tumefaciens Agrobacterium tumefaciens mediated genetic transformation method of juvenile tissue obtained from in vitro (epicotyls) or green house cultivated plants (internodal segments) was used in this work. The EHA 105 strain was used with the following plasmids: a) pCTV-CP: containing the coat protein gene from CTV; b) pCTV-dsCP: containing inverted repeats of the coat protein gene from CTV interconnected by the Citrus quitinase gene intron; c) pCTVcons: containing an antisense sequence of CTV untranslated region. The gene constructs were built from the pCAMBIA 2201 plasmid, and contained the 35S promoter and the NOS terminator. The nptII selection gene and the GUS reporter gene were also used. The adventitious buds developed were identified as transgenic by GUS histochemical test and PCR, these results were later confirmed by Southern Blot. The transgenic coat protein expression was detected by the serological test PTA-ELISA. The morphogenic response related to the epicotyl region and BAP cytokinin were dependent on the Citrus varieties. The addition of BAP cytokinin to the culture medium showed a greater number of adventitious buds regenerated per explant in both epicotyl and internodal segments of the Citrus varieties studied. The addition of BAP to the culture medium is essential for the regeneration of adventitious buds in sour orange internodal segments. Using the Agrobacterium mediated genetic transformation protocol it was possible to regenerate transgenic plants of different varieties and gene constructs: Rangpur lime containing the coat protein gene of CTV (pCTV-CP) using epicotyl and internodal segments as explant source, and an antisense sequence of CTV untranslated region using internodal segments as explant source; Hamlin sweet orange containing the coat protein gene of CTV in constructions pCTV-CP and pCTV-dsCP, and an antisense sequence of CTV untranslated region using epicotyl segments as explant source.

O presente trabalho teve como principal objetivo obter plantas transgênicas, dos cultivares porta-enxerto limão \'Cravo\' e laranja azeda e de cultivares copa de laranja doce, expressando genes que possam influenciar no nível de resistência ao vírus da tristeza dos citros (CTV) e, possivelmente à morte súbita dos citros. Buscou-se ainda estudar a organogênese in vitro de espécies cítricas. Experimentos para a indução da organogênese in vitro foram realizados a partir de segmentos de epicótilos de plântulas germinadas in vitro de espécies cítricas avaliando-se: a resposta organogênica de três diferentes regiões do epicótilo, na presença (1,0 mg.L-1) ou ausência de BAP, em meio MT, e a regeneração em diferentes concentrações de BAP (0; 0,5; 1,0; 1,5 e 2,0 mg.L-1) adicionadas ao meio MT. Também avaliou-se a regeneração de segmentos internodais de limão ?Cravo? e laranja azeda em diferentes concentrações de BAP (0; 0,5; 1,0; 2,0 e 4,0 mg.L-1) em meio MT; e de laranja azeda em meio de cultura MT e DBA3, suplementados com diferentes concentrações de BAP (0; 1,0 e 2,0 mg.L-1) e ANA (0; 0,3 e 0,5 mg.L-1). Foi utilizado o método de transformação genética mediado por Agrobacterium tumefaciens utilizando-se tecido juvenil coletado de plantas cultivadas in vitro (segmentos de epicótilo) ou em casa de vegetação (segmentos internodais) como explantes. Utilizou-se a estirpe EHA105 de A. tumefaciens, contendo os plasmídeos: a) pCTV-CP: contendo o gene da capa protéica do CTV; b) pCTV-dsCP: contendo repetições invertidas do gene da capa protéica do CTV, interligadas pelo intron do gene da quitinase de citros; c) pCTVcons: contendo uma seqüência conservada antisense do CTV. As construções gênicas foram elaboradas a partir do plasmídeo pCAMBIA 2201, dirigidas pelo promotor 35S e o terminador NOS. Foram utilizados também os genes de seleção nptII e o repórter GUS. As gemas adventícias desenvolvidas foram identificadas como transgênicas pelo teste histoquímico GUS e por PCR e a confirmação da transformação genética foi feita por Southern Blot. A expressão da proteína do CTV foi verificada pelo teste serológico de PTA-ELISA. A resposta morfogênica em função da região do epicótilo e das concentrações da citocinina BAP é dependente do cultivar de citros. A suplementação do meio de cultura com a citocinina BAP proporcionou um maior número de gemas adventícias regeneradas por explante, tanto em segmentos de epicótilo como em segmentos internodais dos cultivares de citros estudados. A suplementação do meio de cultura com a citocinina BAP é essencial na regeneração de gemas adventícias em segmentos internodais de laranja azeda. Foi possível regenerar plantas transgênicas, pelo protocolo de transformação genética mediado por Agrobacterium tumefaciens de limão \'Cravo\' contendo o gene da capa protéica do vírus da tristeza dos citros (pCTV-CP) utilizando-se segmentos de epicótilo e segmentos internodais como fonte de explante, e com uma seqüência conservada antisense do CTV, utilizando-se segmentos internodias; e de laranja \'Hamlin\' contendo o gene da capa protéica do CTV, com as construções gênicas pCTV-dsCP e pCTV-CP, e com uma seqüência conservada antisense do CTV, utilizando-se segmentos de epicótilo como fonte de explante. / The objective of the present work was to obtain transgenic plants of rootstocks Rangpur lime and sour orange as well as sweet orange scion varieties, expressing genes that would possibly influence the levels of resistance to the Citrus tristeza virus (CTV) and Citrus sudden death disease. The in vitro organogenesis of Citrus species was also studied. In vitro organogenesis experiments were conducted with epicotyl segments obtained from in vitro germinated seedlings of different Citrus species in order to evaluate: organogenic response of three epicotyl regions, in the presence (1,0 mg.L-1) or absence of BAP, in MT medium, and the regeneration using different BAP concentrations (0; 0,5; 1,0; 1,5 e 2,0 mg.L-1) added to MT medium. The regeneration of internodal segments of Rangpur lime and sour orange was evaluated in MT medium with different BAP concentrations (0; 0,5; 1,0; 2,0 e 4,0 mg.L-1) as well as sour orange regeneration in MT and DBA3 mediums, supplemented with different concentrations of BAP (0; 1,0 e 2,0 mg.L-1) and NAA (0; 0,3 e 0,5 mg.L-1). The Agrobacterium tumefaciens Agrobacterium tumefaciens mediated genetic transformation method of juvenile tissue obtained from in vitro (epicotyls) or green house cultivated plants (internodal segments) was used in this work. The EHA 105 strain was used with the following plasmids: a) pCTV-CP: containing the coat protein gene from CTV; b) pCTV-dsCP: containing inverted repeats of the coat protein gene from CTV interconnected by the Citrus quitinase gene intron; c) pCTVcons: containing an antisense sequence of CTV untranslated region. The gene constructs were built from the pCAMBIA 2201 plasmid, and contained the 35S promoter and the NOS terminator. The nptII selection gene and the GUS reporter gene were also used. The adventitious buds developed were identified as transgenic by GUS histochemical test and PCR, these results were later confirmed by Southern Blot. The transgenic coat protein expression was detected by the serological test PTA-ELISA. The morphogenic response related to the epicotyl region and BAP cytokinin were dependent on the Citrus varieties. The addition of BAP cytokinin to the culture medium showed a greater number of adventitious buds regenerated per explant in both epicotyl and internodal segments of the Citrus varieties studied. The addition of BAP to the culture medium is essential for the regeneration of adventitious buds in sour orange internodal segments. Using the Agrobacterium mediated genetic transformation protocol it was possible to regenerate transgenic plants of different varieties and gene constructs: Rangpur lime containing the coat protein gene of CTV (pCTV-CP) using epicotyl and internodal segments as explant source, and an antisense sequence of CTV untranslated region using internodal segments as explant source; Hamlin sweet orange containing the coat protein gene of CTV in constructions pCTV-CP and pCTV-dsCP, and an antisense sequence of CTV untranslated region using epicotyl segments as explant source.

Brachiaria é um gênero de forrageiras da família Poaceae que apresenta plantas que se reproduzem por via sexual e assexualmente por apomixia,reprodução por sementes. A apomixia desperta interesse biológico e biotecnológico, pela perspectiva de levar esta característica de clonagem de plantas via sementes, a outras espécies. As cultivares plantadas de B. brizantha cv. Marandu e B. decumbens cv. Basilisk são poliplóides e reproduzem-se por apomixia, enquanto as plantas sexuais são diplóides,o que inviabiliza os cruzamentos, dificultando sobremaneira o melhoramento. A transformação genética é uma estratégia que vem sendo incorporada ao melhoramento genético. A natureza apomítica destasplantas pode permitir a clonagem e estabilidade das plantas transgênicas. Para transformação genética é necessário o desenvolvimento de um método eficiente de regeneraçãoin vitro. B. brizantha é considerada recalcitrante a cultura de tecidos, e métodos eficientes associados com os sistemas de transformação genética ainda não foram descritos na literatura. O arroz (Oryza sativa) é uma Poaceae modelo para estudos de genética inversa, no entanto, cultivares tropicais do grupo japônica são recalcitrantes a transformação genética, como é o caso da cultivar Primavera. O método direto de transformação genética mais amplamente utilizado é a biobalística, e vem sendo aplicado em espécies de monocotiledôneas, uma vez que essas não são hospedeiros naturais de Agrobacterium tumefaciens. No entanto, vários fatores tem sido testados no sentido de favorecer a interação e transferência de genes durante a cocultura para obtenção de transgênicos em diversas espécies de monocotiledôneas. Os objetivos deste estudo foram obter sistemas de regeneração in vitro deB. Brizanthae de arroz cultivar Primavera para transformação genética destas espécies. Em B. brachiaria foram obtidos sistema de micropropagação, organogênese, calos embriogênicos, unidades embriogênicas e suspensões celulares, e para a cultivar Primavera de arroz foram obtidas unidades embriogênicas, que foram caracterizadas morfo-anatomicamente e quanto as condições de indução, multiplicação e regeneração in vitro. Métodos de expressão transiente e estável de genes marcadores foram estabelecidos para B brizantha via biobalística e Agrobacterium tumefaciens. A natureza da transgenia foi confirmada por métodos histoquímico e molecular como PCR e Southern blot. Os sistemas de regeneração e transformação obtidos mostraram-se eficientes e irão contribuir para os estudos da apomixia e introdução de genes de interesse em braquiária / Brachiaria is a genus of Poaceae family forage grass that reproduces by sexual and asexually by apomixis. Apomixis is of biological and biotechnological interest awakened by the prospect of bringing this feature of cloning plants through seed to other species. B. brizantha cv. Marandu and B. decumbens cv. Basilisk are polyploid and reproduce by apomixis, while the sexual plants are diploid, which makes the crosses, greatly hindering the improvement. Genetic transformation is a strategy that is being incorporated into breeding programs. The nature of these apomictic plants may allow the cloning and the stability of transgenic plants. For genetic transformation is necessary to develop an efficient method of in vitro regeneration. B. brizantha is considered recalcitrant to tissue culture, and efficient methods associated with the genetic transformation systems have not been described in the literature. Rice (Oryza sativa) is a Poaceae model for studies of reverse genetics; however, tropical cultivars from japonica group are recalcitrant to genetic transformation, such as Primavera cultivar. Biolistic is the genetic transformation direct method most widely used, and has been applied to species of monocots, since these are not natural hosts of Agrobacterium tumefaciens. However, several factors have been tested in order to promote interaction and gene transfer during coculture for obtaining transgenics in several monocots species. The objectives of this study were to obtain in vitro regeneration and genetic transformation systems for these species. In B. Brachiaria systemsfor micropropagation, organogenesis, embryogenic units and embryogenic cell suspensions were obtained, and forrice Primavera cultivar embryogenic units were obtained, which was morpho-anatomical characterized and in vitro induction, proliferation and regeneration conditions established. Methods for transient and stable gene expression have been acquired for B. brizanthavia biolistic and Agrobacterium tumefaciens. The nature of the embryogenic callus and transgenic plants was confirmed by histochemical and molecular methods such as PCR and Southern blot. The regeneration and transformation systems showed to be effective and will contribute to apomixis studies and introduction of genes of interest in B. brizantha

A transformação genética possibilita a introdução de genes de interesse nos genomas, podendo assim ser empregada na tentativa de melhorar características agronômicas e florestais. No entanto, para a obtenção de plantas transgênicas são necessários protocolos eficientes de regeneração de plantas in vitro. Em teca, dados sobre cultura de tecidos são escassos, havendo a necessidade de determinar condições ótimas para a mesma. Com isso, o trabalho teve por objetivos estudar a organogênese in vitro de teca visando desenvolver um método de regeneração eficiente, avaliar condições para o processo de transformação e testar a susceptibilidade da lagarta Hyblaea puera a toxinas produzidas pelo Bacillus thuringiensis. Foram avaliadas a influência de TDZ e BAP na indução da competência organogenética em hipocótilos, nó cotiledonar e cotilédones de teca. Os biorreguladores AIB, BAP, NAA e GA3 foram utilizados na regeneração de segmentos de hipocótilo, nó cotiledonar, raiz, epicótilo e cotilédone. Antibióticos supressores de Agrobacterium tumefaciens e a higromicina (seleção de células transgênicas), foram também avaliados. Finalmente, testes com o inseticida biológico DipelTM e esporos de B. thuringiensis crescidos em laboratório foram realizados com as lagartas de Hyblaea puera. Na aquisição de competência organogenética o TDZ proporcionou um aumento de 46% na regeneração e o BAP 26% quando comparados ao controle. Para a organogênese in vitro foi avaliado um máximo de 70% de regeneração em nó cotiledonares em meio MS adicionado de 1 mg.L-1 de BAP + 0,5 mg.L-1 de GA3. Entretanto, em outras concentrações dos meios de regeneração hipocótilos, raiz, cotilédones e epicótilos tiveram máximas frequências de regeneração em torno de 60%, 60%, 30% e 10%, respectivamente. Os antibióticos supressores da Agrobacterium tumefaciens tiveram efeitos diferentes para cada explante. Timentin e cefotaxima na concentração de 300 mg.L-1 aumentaram o número de brotos em hipocótilos e nó cotiledonar em 1,6 e 2,0 vezes, respectivamente. Em cotilédone esses antibióticos tiveram efeitos negativos no número de brotos. Carbenicilina em todas as doses influenciou negativamente a regeneração em todos os explantes utilizados. A higromicina a 2,5 mg.L-1 inibe em 100% a regeneração de cotilédones, nó cotiledonar e hipocótilo. Os ínstares mais novos de H. puera são susceptíveis tanto ao produto comercial DipelTM quanto aos esporos crescidos em laboratório, apresentando 100% de mortalidade a concentrações de 2x105 UFC após 24 horas de ingestão. Mostrando assim seu potencial na transgenia visando à expressão de genes de Bt para a resistência a insetos. Os resultados apresentados nesse trabalho contribuem para o ganho de informação sobre os fatores que influenciam a organogênese desta espécie, bem como, definir parâmetros que possam ser utilizados em experimentos futuros visando à transformação genética da espécie. / Genetic transformation allows the introduction of genes in host genomes and can therefore be used to improve forestry and agronomic traits like insect resistence. However, efficient plant regeneration protocols are necessary to obtain transgenic plants. Thus far, information about in vitro teak (Tectona grandis L. f) organogenesis is scarce. Therefore, the aims of this study were: develop an efficient protocol for in vitro organogenesis of teak, assess conditions for its genetic transformation and test the susceptibility of the caterpillar Hyblaea puera to toxins produced by Bacillus thuringiensis. We evaluated the influence of TDZ and BAP on the induction of organogenic competence in hypocotyl, cotyledonary nodes and cotyledons. Growth regulators IBA, BAP, NAA and GA3 were used in the regeneration of the hypocotyl, cotyledonary node, root, epicotyl and cotyledon. Antibiotics for suppression of Agrobacterium tumefacien (timentin, cefotaxime and carbenicillin) and for selection of transgenic cells (hygromycin) were also evaluated. Finally, tests with the biological insecticide DipelTM and spores of B. thuringiensis grown in laboratory were performed with the caterpillar of Hyblaea puera. TDZ increases 46% the regeneration frequency and BAP 26% when compared to controls. Cotyledonary nodes showed the best regeneration frequency (70%) growing on MS medium added of 1 mg.L-1 BAP + 0.5 mg.L-1 GA3. Hypocotyls, roots, cotyledons and epicotyls presented variable frequency of regeneration (60%, 60%, 30%, and 10% respectively) growing on distinct concentrations of grown regulators. We tested three antibiotics (timentin, cefotaxime, and carbenicillin) to suppress A. tumefaciens in vitro growth and they presented different effects on the organogenesis of each explants used in this study. Timentin and cefotaxime at concentration of 300 mg.L-1 increased the number of buds on hypocotyls and cotyledonary nodes. Conversely, these antibiotics had negative effects on the number of shoots of cotyledonary explants. Carbenicillin at all doses presented a negative influence on regeneration of all explants. Hygromycin at concentration of 2.5 mg.L-1 inhibits 100% of regeneration of cotyledons, cotyledonary nodes, and hypocotyls. The young instars of H. puera are susceptible to likely both commercial product DipelTM and spores grown in the laboratory, presented 100% mortality at concentrations of 2x105 CFU after 24 hours of ingestion. These findings suggest its potential to be used in teak transgenic approaches for insect resistance. Our results contribute to information about factors that influence the organogenesis of this specie, as well as define parameters that can be used in future experiments aimed at the genetic transformation of the specie.