Caracterização de promotores tecido-específicos de algodão

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Andrade, Estela Reis de
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UnB
Texto Completo: https://repositorio.unb.br/handle/10482/40343
Resumo: Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Programa em Rede Multi-Institucional do Pró-Centro-Oeste de Pós-Graduação em Biotecnologia e Biodiversidade, 2020.
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spelling Caracterização de promotores tecido-específicos de algodãoCharacterization of tissue specific cotton promotersGossypium hirsutumArabidopsis thalianaTransgeniaTransformação genéticaBicudo-do-algodoeiroAlgodão - doenças e pragasTese (doutorado)—Universidade de Brasília, Programa em Rede Multi-Institucional do Pró-Centro-Oeste de Pós-Graduação em Biotecnologia e Biodiversidade, 2020.O algodoeiro é largamente cultivado em diversos países e se destaca por ser a maior fonte de fibra natural e de alta qualidade para uso na indústria têxtil. A adoção de cultivares transgênicas resulta em benefícios substanciais para os produtores. Entretanto, o processo de transformação genética do algodoeiro é ainda difícil e representa um fator limitante. Portanto, o isolamento e a caracterização de novos promotores compõem uma etapa essencial no processo de obtenção de plantas resistentes a pragas. Neste trabalho foi caracterizado, inicialmente, o promotor constitutivo do gene act2 em flores e frutos de algodão e, posteriormente, dez promotores isolados de genes tecido-específicos identificados em algodão e Arabidopsis thaliana. Para a caracterização do promotor do gene act2 foram utilizadas plantas da linhagem 20/4 oriundas de transformação estável previamente realizada. Flores e frutos destas plantas foram submetidos a testes histoquímicos para avaliação do gene gus e a ensaio fluorimétrico para quantificação da expressão. O isolamento e caracterização dos dez promotores com atividade tecido- específica foi realizado em duas etapas. A primeira, realizada no Instituto Matogrossense do Algodão (IMAmt), englobou a coleta de tecidos de algodoeiro e preparo das amostras de RNA. Na Evogene, um conjunto de genes foi selecionado e caracterizado in silico por meio da utilização da plataforma de predição de promotores RePack. Os genes com expressão preferencial em tecidos reprodutivos e com baixa ou nenhuma expressão na raiz foram escolhidos e, deles, dez promotores foram isolados. As sequências foram clonadas em vetores de transformação de plantas controlando a expressão do gene gus. Os ensaios histoquímicos foram realizados em plantas de A. thaliana e algodão. O promotor do gene act2 se mostrou forte e capaz de dirigir altos níveis de expressão em todos os tecidos avaliados de flor e fruto de algodoeiro. Quanto aos dez promotores com atividade tecido-específica, não foi observada relação do perfil de expressão em tecidos de A. thaliana com a expressão em tecidos de algodoeiro. O promotor IMA 001 apresentou perfil constitutivo em algodoeiro, com atividade semelhante ou superior ao controle positivo CaMV35S. Os promotores IMA 006 e IMA 010 tiveram a maior atividade em tecidos reprodutivos ao mesmo tempo em que mostraram baixa ou nenhuma atividade em tecidos vegetativos e de raiz, o que sugere que possam ser alternativas viáveis para o uso em construções genéticas que visem a resistência ao bicudo-do- algodoeiro. Entretanto, de todas as alternativas avaliadas neste trabalho, o promotor act2 foi o que dirigiu a maior expressão nos tecidos-alvo do bicudo-do-algodoeiro.Cotton is largely cultivated in many countries and stands out for being a source of natural and high-quality fiber for textile industry. The adoption of transgenic variety led to many benefits for farmers, however the cotton genetic transformation process is still a limiting factor. In this way, isolation and characterization of new promoters constitute an essential step in the process of obtaining pest-resistant plants. In this study, we first characterized the constitutive promoter act2 in cotton flowers and bolls and then, ten promoters from tissue-specific genes identified in cotton and Arabidopsis thaliana. For the act2 gene promoter characterization, we used plants (lineage 20/4) from stable transformation previously performed. GUS histochemical staining and fluorometric assays were performed with cotton flowers and bolls. The isolation and characterization of ten tissue- specific promoters were realized in two steps. The first, realized in Mato Grosso Institute of Cotton, included the cotton tissues collection and RNA sample prepare. In Evogene, a gene dataset was selected and characterized in silico using the RePack platform. The genes with preferential expression in reproductive tissues and low or no expression in vegetative tissues were choose and, from them, ten promoters were isolated. The sequences were cloned into plant transformation vectors controlling gus expression. The histochemical assays were carried out using A. thaliana and cotton plants. The act2 promoter was capable to drive high level of gene expression in cotton flower and boll tissues. For the ten tissue-specific promoters, no relation was observed between the expression profile in A. thaliana and cotton tissues. The IMA 001 promoter presented constitutive profile in cotton, similar to CaMV35S. The IMA 006 and IMA 010 had the highest activity in reproductive tissues while showed low or no expression in vegetative and root tissues, which suggests that they may be suitable alternative for use in genetic constructs that target cotton boll weevil resistance. However, considering all the alternatives evaluated in this study, the act 2 promoter was the one that drove the highest expression in the desired tissues.Aragão, Francisco José LimaAndrade, Estela Reis de2021-03-26T15:48:57Z2021-03-26T15:48:57Z2021-03-262020-10-30info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfANDRADE, Estela Reis de. Caracterização de promotores tecido-específicos de algodão. 2020. 76 f., il. Tese (Doutorado em Biotecnologia e Biodiversidade)—Universidade de Brasília, Brasília, Brasília, 2020.https://repositorio.unb.br/handle/10482/40343info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNB2023-07-25T02:23:45Zoai:repositorio.unb.br:10482/40343Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestrepositorio@unb.bropendoar:2023-07-25T02:23:45Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
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