Identificação e caracterização de um promotor de cana-de-açúcar induzido por herbivoria

Autor(es)

Patrícia Pompermayer

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Piracicaba.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALA/BC)
• Data de defesa: 2004-07-02
• Orientador: Marcio de Castro Silva Filho

Resumo

Uma fonte particularmente comum de injúrias em plantas são os insetos fitófagos. Ao se alimentarem, os insetos induzem um rápido acúmulo de proteínas de resposta ao ferimento ao longo da planta. Poucos trabalhos têm caracterizado a expressão de genes induzidos por insetos herbívoros. No caso de monocotiledôneas, praticamente estas informações são inexistentes. Desse modo, inicialmente foi caracterizada a expressão de genes de cana-de-açúcar (uma planta monocotiledônea) cujos ortólogos foram previamente reportados como responsivos ao ataque de pragas em dicotiledôneas. Assim sendo, foram feitos ensaios de indução da expressão de genes por hebivoria utilizando lagartas de Diatraea saccharalis. A análise da expressão dos genes nas plantas de cana foi realizada por Northern Blot utilizando-se como sondas sequências expressas (ESTs) obtidas no banco de dados do Projeto SUCEST/FAPESP. Foram utilizadas as seguintes sondas: polifenol oxidase (PPO), lipoxigenase (LOX2), metalotioneína (MT1), proteína tipo heveína (HEL), a cistatina (CIS) e a β-actina como controle interno. Os resultados mostraram que os genes PPO e HEL tiveram sua expressão significativamente aumentada (de 10 a 12 vezes) em relação ao controle. A expressão dos genes CIS, MT1 e LOX2 também foi aumentada, apesar de ser inferior aos genes PPO e HEL. Com base nos estudos de expressão foram escolhidos os genes HEL e PPO para a identificação e caracterização de promotores de cana-de-açúcar induzidos por herbivoria. Uma vez clonada a região promotora do gene HEL de aproximadamente 1100 pb, foram feitos buscas de seqüências regulatórias que revelaram a presença de seqüências relacionadas à defesa de plantas. Em seguida três deleções a partir da extremidade 5’ nessa região foram realizadas e fusionadas de forma a dirigirem a expressão do gene repórter uidA (GUS). Essas construções foram expressas em plantas de cana-de-açúcar, a fim de estudar sua regulação em resposta a hebivoria. Os resultados mostraram que a região promotora é positivamente regulada por hebivoria. Os resultados desse estudo contribuem para novas perspectivas na expressão heteróloga de genes com propriedades inseticidas em cana-de-açúcar. (AU)

• Processo FAPESP: 00/12980-0 - Identificação e caracterização de promotores de genes de cana-de-açúcar induzidos por ferimento: aplicações na expressão heteróloga de genes visando resistência a insetos
• Beneficiário: Patrícia Pompermayer
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado