Caracterização de promotores tecido-específicos de algodão

Abstract

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.