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Previous issue date: 2016-02-25 / FACEPE / O aumento da produtividade agrícola é impactado negativamente por estresses
bióticos e abióticos, que são os principais responsáveis pela drástica redução da
produção do feijão-caupi (Vigna unguiculata). Para se defender dos estresses
bióticos, os vegetais desenvolveram sofisticados mecanismos, incluindo o sistema
de defesa pré-invasivo, localizado nas partes externas dos vegetais e impedindo a
entrada do patógeno, e a imunidade inata, que reconhece estruturas fundamentais
dos microorganismos e induz a produção de proteínas de combate aos patógenos.
Dentre elas as defensinas, que inviabilizam o estabelecimento de agentes invasores.
Por sua vez, o melão-de-são-caetano (Momordica charantia) dispõe de
transcriptoma sequenciado e destaca-se pelo seu potencial antimicrobiano. A partir
de análises in silico no transcriptoma dessa espécie foram selecionados cinco
genes-candidatos da classe das defensinas. Destes, o gene McDef1 apresentou
domínio conservado completo com predição de atividade antifúngica. A defensina
McDef1 exibe regiões conservadas na maioria das defensinas de plantas incluindo
oito cisteínas, uma serina na posição 8, um aminoácido aromático na posição 11 e
resíduos de glicina nas posições 13 e 34. Após análise fenéticas a McDef1 foi
agrupada com outras defensinas já descritas com atividades antifúngicas in vitro
e/ou in vivo, o que reforça a predição revelada pelas análises in silico. Um vetor
pAHASMCDEF1, portando o gene McDef1 e Atahas, que confere resistência ao
herbicida Imazapyr, foi construído e utilizado para bombardear 880 embriões de
feijão-caupi através da técnica de biobalística. Destes, sete plantas transformadas
foram geradas, com eficiência de transformação semelhante àquela de trabalhos
anteriores com feijão-caupi. As próximas etapas compreendem a multiplicação das
plantas transformadas até a geração T3, após o que as mesmas serão inoculadas
com fungos fitopatogênicos, os quais podem causar perdas de até 50% na produção
em feijão-caupi. / Increased agricultural productivity is negatively impacted by biotic and abiotic
stresses, that are responsibles for the drastic reduction in cowpea (Vigna
unguiculata) production. To defend against biotic stresses, plants have developed
sophisticated mechanisms including a pre-invasive defense system, located in the
external parts of plants to prevent pathogenic entry, and the innate immunity, which
recognizes fundamental structures of microorganisms and induces proteins
production that avoid the pathogen establishment. Among them defensins, that
prevent the establishment of invading agents. In turn, the bitter melon (Momordica
charantia) disposes a sequenced transcriptome and stands out for its antimicrobial
potential. After an in silico analysis of M. charantia transcriptome, five defensin gene
candidates were selected. Of these, McDef1 gene exhibited a complete conserved
domain with prediction of its antifungal activity. The McDef1 defensin displayed
conserved regions similar to most plant defensins including eight cysteines, a serine
at position 8, an aromatic amino acid at position 11 and glycine residues at positions
13 and 34. After phenetic analyzes, McDef1 was grouped with other defensins
previously described with in vitro and/or in vivo antifungal activity, reinforcing the in
silico prediction analysis. A pAHASMCDEF1 vector was constructed, bearing the
McDef1 and Atahas gene, which confers resistance to the herbicide Imazapyr, being
used for bombardment of 880 cowpea embryos by biolistic technique. Of these,
seven transformed plants were generated, with transformation efficiency similar to
previous reports for cowpea. The next steps include the multiplication of transformed
plants up to the T3 generation, after which they will be inoculated with pathogenic
fungi, which can cause losses of up to 50% in cowpea production.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufpe.br:123456789/20791 |
| Date | 25 February 2016 |
| Creators | FERREIRA, José Diogo Cavalcanti |
| Contributors | BENKO-ISEPPON, Ana Maria, AZEVEDO, Hayana Milena de Arruda |
| Publisher | Universidade Federal de Pernambuco, Programa de Pos Graduacao em Ciencias Biologicas, UFPE, Brasil |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFPE, instname:Universidade Federal de Pernambuco, instacron:UFPE |
| Rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil, http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
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