Mapeamento e expressão gênica associada à fase de aquisição de competência organogênica em tomateiro (Solanum lycopersicum L. cv Micro-Tom)

Autor(es)

Mariana da Silva Azevedo

• Tipo de documento: Dissertação de Mestrado
• Imprenta: Piracicaba.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Centro de Energia Nuclear na Agricultura (CENA/STB)
• Data de defesa: 2012-09-25

Membros da banca

Lazaro Eustaquio Pereira Peres; Maria Helena de Souza Goldman

• Orientador: Lazaro Eustaquio Pereira Peres

Resumo

Dentre os fatores relacionados à capacidade superior de regeneração in vitro de Solanum peruvianum, está a presença do alelo dominante Rg1. O gene RG1, envolvido na formação de gemas caulinares a partir de raízes e outros explantes, foi mapeado no cromossomo 3 entre os genes BETA-CAROTENE HYDROXYLASE (CrtR-b) e PHYTOENE SYNTHASE (PSY1). Variações alélicas também são conhecidas para genes CrtR-b e PSY1. white flower (wf) é o alelo de CrtR-b que produz pétalas brancas e yellow flesh (r) é o alelo de PSY1 que produz frutos amarelos. Os alelos wf e Rg1 com r foram introgredidos na cultivar Micro-Tom (Solanum lycopersicum L). Através da transferência sequencial de explantes de SIM para MB e de RIM para SIM, verificou-se que MT-Rg1 reduz o tempo necessário para a indução de gemas em um dia (6 dias em SIM para MT), devido a redução no tempo necessário para a aquisição de competência em um dia (2 dias para MT). Foram obtidos 30 possiveis recombinantes advindos do cruzamento Rg1/rg1 Wf/wf x rg1/rg1 wf/wf, baseados nas características de pétala branca (efeito do alelo wf) e maior ramificação (efeito do alelo Rg1). Todos os possíveis recombinantes foram testados in vitro quanto à capacidade de formar gemas caulinares em SIM e raízes em RIM. Com isso, 7 linhagens recombinantes foram confirmadas e utilizadas para o mapeamento fino da região na qual o gene RG1 está localizado no cromossomo 3. Para o mapeamento foram testados marcadores do tipo CAPS e SCAR, sendo utilizado o DNA genômico extraído de S. pennellii, S. peruvianum, Micro- MsK, MT, MT-Rg1, MT-wf e das 7 linhagens recombinantes, constatando-se que alguns marcadores moleculares desenhados para S. pennellii podem ser utilizados para S. peruvianum. Estas análises também evidenciaram que o segmento de introgressão de MT-Rg1 está entre o marcador P5 e o gene CrtR-b, totalizando 136 genes, entre os quais GRAS 10 destacou-se como principal candidato para a função gênica de Rg1. Complementarmente, foi realizada a análise de RNA-Seq (plataforma SOLiD) para a identificação de genes diferencialmente expressos entre MT e MT-Rg1. Com isso, observou-se que existem mais genes regulados negativamente do que positivamente durante a aquisição de competência. Devido ao grande número de genes diferencialmente expressos, alguns parâmetros foram utilizados para classificar os genes que poderiam ser quantificados por qRT-PCR em um experimento de regeneração in vitro. Entre os 361 genes classificados, 5 foram selecionados para a quantificação de sua expressão. Destes 5 genes, GRAS 10 e Serine/threonine protein phosphatase 7 foram os que apresentaram-se mais positivamente expressos e aparentemente são os que estão mais intimamente ligados a fase de aquisição de competência. Como existem muitos genes GRAS, foi feita uma árvore filogenética para posicioná-lo e identificar genes homólogos a ele. Com base na análise filogenética foi possível identificar o gene GRAS 10 como homológo ao gene SCL8 já identificado em Arabidopsis. Porém, pouco se sabe a respeito de SCL8. Desse modo, ainda é necessário confirmar a identidade do gene RG1, o que possibilitará a compreensão do processo de aquisição de competência. (AU)

• Processo FAPESP: 09/13297-6 - Caracterização de um gene afetando a competência para formação de órgão em tomateiro (Solanum lycopersicum L. cv Micro-Tom)
• Beneficiário: Mariana da Silva Azevedo
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado