Análise espacial-temporal da expressão dos genes GOBLET e LeGAI em linhagens de introgressão de tomateiro com alta capacidade de regeneração

• Processo: 14/17553-5
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Data de Início da vigência: 31 de outubro de 2014
• Data de Término da vigência: 29 de abril de 2015
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Botânica - Fisiologia Vegetal
• Pesquisador responsável: Lázaro Eustaquio Pereira Peres
• Beneficiário: Maísa de Siqueira Pinto
• Supervisor: Vagner Augusto Benedito
• Instituição Sede: Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALQ). Universidade de São Paulo (USP). Piracicaba , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: West Virginia University (WVU), Estados Unidos
• Vinculado à bolsa: 12/24714-0 - Caracterização de variações genéticas em tomateiro afetando a competência para assumir diferentes vias de desenvolvimento, BP.DR
• Assunto(s): Organogênese
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: competence | Organogenesis | Solanum lycopersicum | Regeneração in vitro

Resumo

A capacidade de certos tecidos vegetais regenerarem novos órgãos há muito tem intrigado os pesquisadores, sendo esta capacidade inicialmente utilizada na domesticação de plantas de propagação vegetativa. Posteriormente, os esforços para estender a capacidade regenerativa para o cultivo in vitro possibilitou um maior entendimento dos mecanismos envolvidos na regeneração de plantas. Recentemente estudos envolvendo a sinalização que possibilita que as células vegetais iniciem o processo de regeneração permitiram que alguns genes e moléculas sinalizadoras relacionadas principalmente com a fase de indução de novos órgãos fossem desvendados. Contudo, os mecanismos moleculares envolvidos na aquisição de competência para a regeneração ainda são pouco entendidos. O gene CUC2 de Arabidopsis, cujo homólogo em tomateiro é o gene GOBLET, é marcador dos locais de formação tanto de gemas caulinares quanto gemas radiculares in vitro. O mutante procera, que possui uma mutação pontual no gene LeGAI possui baixa formação de gemas caulinares e radiculares in vitro, sendo esse fenótipo recuperado pelo alelo REGENERATION (Rg1), o qual confere maior capacidade de regeneração in vitro. Isto indica que GOBLET e LeGAI podem estar envolvidos no processo de aquisição de competência celular. Usando um conjunto de linhagens de introgressão contendo segmentos de cromossomos da espécie Solanum pennellii LA716 introgredidos no background genético de Solanum lycopersicum cv. M82, foram identificadas três linhagens de introgressão com elevada formação de gemas caulinares e radiculares in vitro: ILs 3-2, 7-1 e 8-3. A alta capacidade de regeneração tanto de gemas caulinares quanto radiculares dessas ILs indica que nesses segmentos possivelmente existam genes controlando a competência para assumir diferentes destinos celulares. O objetivo deste trabalho é caracterizar detalhadamente a expressão dos genes GOBLET e LeGAI, nas ILs 3-2, 8-3 e 7-1 durante a regeneração caulinar. Para isso, o promotor do gene GOBLET será fusionado à região codificadora dos genes repórteres GFP e GUS, e o promotor e região codificadora do gene LeGAI será fusionado à região codificadora do gene repórter GFP. Os genes fusionados serão clonados em um vetor binário, e as ILs selecionadas utilizadas para transformação. A expressão dos genes nos explantes será visualizada através de microscopia de fluorescência (GFP) e estereomicroscopia (GUS). Será analisada ainda a expressão de genes marcadores da indução de gemas caulinares in vitro usando RT-PCR. Essa caracterização irá contribuir para aumentar o entendimento dos princípios gerais do processo de regeneração in vitro. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

PINTO, MASIA DE SIQUEIRA; ABEYRATNE, CHANAKA ROSHAN; BENEDITO, VAGNER AUGUSTO; PERES, LAZARO E. P.. Genetic and physiological characterization of three natural allelic variations affecting the organogenic capacity in tomato (Solanum lycopersicum cv. Micro-Tom). PLANT CELL TISSUE AND ORGAN CULTURE, v. 129, n. 1, p. 89-103, APR 2017. (14/17553-5, 12/24714-0)