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Doctoral Thesis
DOI
https://doi.org/10.11606/T.11.2020.tde-20200111-154949
Document
Author
Full name
Adriano Pereira de Castro
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Piracicaba, 2005
Supervisor
Title in Portuguese
Resistência à bacteriose causada por Xanthomonas axonopodis pv. passiflorae em maracujá amarelo via expressão da proteína heteróloga atacina A
Keywords in Portuguese
BACTÉRIAS FITOPATOGÊNICAS
EXPRESSÃO GÊNICA
MANCHA BACTERIANA
MARACUJÁ AMARELO
PROTEÍNA
RESISTÊNCIA GENÉTICA VEGETAL
Abstract in Portuguese
O Brasil é o principal produtor de maracujá amarelo (Passiflora edulis Sims. f. flavicarpa Deg.). A fruta é consumida in natura ou destinada à industrialização de suco. Preferencialmente, o mercado europeu adquire o suco concentrado. Contudo, a expansão da cultura é limitada pela falta de recursos técnico- científicos para superar problemas fitossanitários. Uma das principais doenças , a bacteriose provocada por Xanthomonas axopodis pv. passiflorae, é caracterizada pelo aparecimento de lesões nas folhas e frutos. Em condições de ataque severo, há grande desfolha, redução da frutificação, podendo ocorrer morte das plantas. Procedimentos de seleção genética do maracujazeiro têm sido conduzidos no Brasil visando à obtenção de variedades mais produtivas e resistentes, mas os resultados são modestos e, além disso, não há fonte de resistência ou tolerância à X. axonopodis pv. passiflorae bem caracterizada na espécie comercial. A idéia básica que fundamenta esta tese é trazer para a planta, via transgenia, uma proteína do sistema imunológico de certos insetos com função antibacteriana, a atacina. Esta proteína tem ação contra o grupo das Gram-negativas, dentre elas Xanthomonas axonopodis. O vetor de transformação pCambia, carregando o cassete de expressão contendo o gene da atacima A(attA) e o gene bar, que confere resistência a fosfinotricina , ambosdirigidos pelo promotor 35 S, foi usado em ensaios de transformação por biobalística. Cerca de 6000 explantes foliares da variedade FB-100 foram bombardeados e cultivados em meio seletivo com fosfinotricina (0,1 mg.L-1). Oitenta plantas foram recuperadas in vitro, das quais 50 amplificaram, por PCR , um fragmento (500 pb) do gene attA. A confirmação molecular foi feita por Southern blot, sendo que oito plantas mostraram integração do transgene. A taxa de transformação foi de 1,5%. Bioensaios das plantas transgênicas e de suas matrizes contra X. axonopolis pv. passiflorae mostraram que a atacina A foi capaz de reduzir os sintomas da doença. A redução da área de lesão variou entre os transformantes. Em paralelo, estudos sobre a resposta de três populações de maracujá ao herbicida Finale, cujo princípio ativo é o glufosianto de amônio, foram conduzidos visando esclarecer sobre o uso deste herbicida em condições de campo e, também, para a seleção in vivo de transgênicos putativos.
Title in English
Resistance to bacteriosis caused by Xanthomonas axonopolis pv. passiflorae in yellow passion fruit via expression of the heterologous protein attacin A
Abstract in English
Brazil is the leading producer of yellow passion fruit (Passiflora edulis Sims. f. flavicarpa Deg.), which is consumed in natura or destined for juice production. European market preferentially acquires the concentrated juice. However, the expansion of the crop has been held back by the lack of technical and scientific research to overcome phytosantary problems. One of the main diseases, the bacterial spot, caused, by Xanthomonas axonopodis pv. passiflorae, is characterized by damage to leaves and fruits. A severe attack causes significant leaf fall, a drop in fruit production and may kill the plant. Genetic selection trials have been conducted in Brazil, aimed at producing varieties with increased resistance and yield. However, the results have been unsatisfactory and, furthermore, there is not a well-characterized source of resistance to X. axonopodis pv. passiflorae in P. edulis f. flavicarpa. The basic idea of this thesis is to use transgenic techniques to incorporate a gene that encodes a protein (attacin) with antibacterial properties, derived from the immune system of some insects. This protein acts against the Gram-negative group , including Xanthomonas axonopodis. The pCambia transformation vector, carrying the attacin A (attA) gene and the bar gene, conferring resistance to phosphinothricin, both driven by the 35 S promoter, was used in biolistic transformation experiments. About 6000 leaf explants from the FB-100 variety were bombarded and cultivated in a selective medium containing phosphinothricin (0.1 mg. L-1). Eighty plants were recovered in vitro, including 50 that amplified, by PCR, a fragment (500 bp) of the attA gene. Molecular confirmation was carried out by Southern blot analysis and eight plants showed the transgene integration. The transformation ratio was 1.5 %. A bioassay of transgenic integration and their donor plants against X. axonopodis pv. passiflorae showed that attA expression was capable of decreasing the disease symptoms. The decrease in the damaged area varied among the transformants. In addition, studies on the response of three passion fruit populations to the herbicide Finale ® , which the active ingredient is glufosinate-ammonium, were conducted to shed light on the use of this herbicide under field conditions and to select putative transgenics in vivo.
 
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Publishing Date
2020-01-11
 
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