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AvaliaÃÃo da expressÃo gÃnica da toxina da soja (SBTX) por indutores da defesa de plantas / Evaluation of gene expression of the toxin in soybean (SBTX) inducers of plant defense

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / A soja à uma das leguminosas mais utilizadas no mundo, sendo o uso justificado pelo elevado teor nutricional de seus grÃos, constituÃdos, principalmente, por proteÃnas e lipÃdios. A estimativa atual da produÃÃo mundial de soja à de 250.000 toneladas/ano, porÃm hà fatores limitantes dessa produÃÃo, como o ataque de pragas. As doenÃas causadas por fungos, por exemplo, causam na soja perdas em torno de 4%, sendo 20% destas causadas por Septoria glycines e Cercospora kikuchii. Assim, a busca por medidas alternativas de controle à crescente, particularmente em diminuiÃÃo ao uso de agrotÃxicos, mas, para isso, à importante o entendimento dos mecanismos de defesa vegetal. Das sementes de soja foi purificada uma proteÃna, denominada toxina da soja (SBTX), que à ativa contra diversos fungos de plantas e do homem e, tambÃm, à neurotÃxica para ratos e camundongos, razÃo pela qual recebeu o nome de toxina. A SBTX apresenta massa molecular de 44 kDa, constituÃda por duas subunidades (17 e 27 kDa) codificadas por genes distintos e jà foi identificada nas sementes, raÃzes, caules e folhas. O presente trabalho teve como objetivo avaliar o perfil de expressÃo gÃnica da SBTX em plantas cujas folhas primÃrias foram tratadas com elicitores (biÃtico e abiÃtico), usando a tÃcnica de PCR em tempo real, na tentativa de reforÃar o papel fisiolÃgico de defesa proposto para proteÃna. Assim sendo, Ãcido salicÃlico, injÃria mecÃnica e esporos do fungo Cercospora kikuchii foram utilizados como elicitores e os nÃveis de transcritos para as duas subunidades proteicas de SBTX avaliados. Respostas de induÃÃo foram verificadas para ambas as subunidades da SBTX, porÃm os perfis de expressÃo gÃnica foram diferenciados. Para o gene SBTX 27 kDa, o maior nÃvel de transcritos foi detectado quando o tratamento envolveu injÃria mecÃnica associada ao Ãcido salicÃlico, correspondendo a um aumento de cerca de 100 vezes apÃs 12 horas de aplicaÃÃo do tratamento. Jà para o gene SBTX 17 kDa este aumento nÃo foi verificado na mesma intensidade, tendo sido apenas em torno de 10 vezes. Os dados em conjunto mostram que SBTX à uma proteÃna passÃvel de induÃÃo por elicitores biÃticos e abiÃticos, reforÃando o seu papel fisiolÃgico de defesa, podendo vir a ser utilizada como ferramenta biotecnolÃgica no sentido de amenizar as perdas causadas por fungos. / Soybean is a legume most commonly utilized in the world, whose use is justified by the high nutritional content of its grain, consisting mainly of proteins and lipids. The current estimate of global soybean production is 250,000 tons/year, but there are limiting factors of this production, such as the pest attack. The fungal diseases, for example, cause losses in soybeans around 4%, where 20% of these are derived from infection by Septoria glycines and Cercospora kikuchii. Thus, the search for alternative measures is increasing, particularly in reducing the use of pesticides, but for this it is important to understand the plant defense mechanisms. Soybean toxin (SBTX) is a protein purified from soybean seeds with activity against plant and human pathogenic fungi and neurotoxic action to rats and mice, hence the reason it received the name of toxin. SBTX shows a molecular mass of 44 kDa, composed of two subunits (17 and 27 kDa) encoded by distinct genes and it has been detected seeds, roots, stems and leaves. This study aimed to evaluate the gene expression profile of SBTX in soybean plants whose primary leaves were treated with elicitors (biotic and abiotic), using the real-time PCR technique, in an attempt to strength the physiological role of defense proposed for this protein. Therefore, salicylic acid, mechanic injury and Cercospora kikuchii spores were used as elicitors and it was measured the transcript levels of SBTX subunits. Induction responses were observed for both subunits of SBTX, but the gene expression profiles were different. For SBTX 27 kDa gene, the highest transcript level was detected when the treatment involved mechanic injury associated to salicylic acid, an increase of about 100 fold after 12 hours of treatment application. Nevertheless, for SBTX 17 kDa gene the induction response was much smaller, it was only around 10 times. The data together show that SBTX is an inducible protein by biotic and abiotic elicitors, reinforcing its physiological role of defense, which could eventually be used as biotechnological tool in order to mitigate losses caused by fungi.

Identiferoai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.teses.ufc.br:7253
Date28 August 2012
CreatorsVanessa Duarte de Morais
ContributorsIlka Maria Vasconcelos, Josà HÃlio Costa, Valdirene Moreira Gomes
PublisherUniversidade Federal do CearÃ, Programa de PÃs-GraduaÃÃo em BioquÃmica, UFC, BR
Source SetsIBICT Brazilian ETDs
LanguagePortuguese
Detected LanguageEnglish
Typeinfo:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis
Formatapplication/pdf
Sourcereponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFC, instname:Universidade Federal do Ceará, instacron:UFC
Rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess

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