Análise funcional de genes expressos em glândula esofágica dorsal de meloidogyne incógnita envolvidos no fitoparasitismo

AUTOR(ES)
FONTE

IBICT - Instituto Brasileiro de Informação em Ciência e Tecnologia

DATA DE PUBLICAÇÃO

30/07/2011

RESUMO

Os fitonematóides do gênero Meloidogyne estão entre os mais prejudiciais para a economia agrícola mundial e são intensamente estudados devido aos danos causados a uma grande variedade de culturas agronomicamente importantes. Técnicas convencionais de controle como rotação de culturas e uso de nematicidas têm se mostrado ineficazes e danosas, fazendose necessário o desenvolvimento de novas estratégias para o controle dessa praga. A biotecnologia vem sendo empregada atualmente na produção de plantas geneticamente modificadas (GM) com características de interesse agronômico e, nesse contexto, a genômica funcional te sido utilizada na descoberta de função e identificação de genes essenciais para o fitoparasitismo cujos produtos gênicos podem ser utilizados como moléculas alvo para o controle de fitonematóides. Vários estudos indicam que as proteínas da glândula esofágica dorsal dos nematóides do gênero Meloidogyne desempenham um papel importante na indução, estabelecimento e manutenção do processo infectivo. Porém, a função específica destas proteínas no desenvolvimento das células gigantes presentes nos sítios de alimentação desses parasitas ainda é desconhecida. Com o objetivo de avaliar a função dessas proteínas secretadas, três cDNAs pioneiros expressos exclusivamente em glândula esofágica dorsal de Meloidogyne incognita foram selecionados para este estudo. O cDNA 2E07 em fusão com a Green Fluorescent Protein (GFP) foi expresso constitutivamente (ectopicamente) em plantas de Nicotiana tabacum, enquanto que a segunda metodologia utilizada para o estudo da função desses possíveis genes cDNAs foi o silenciamento dos três cDNAs em conjunto (2E07, 11A01 e 13A12) em juvenis parasitas de segundo estágio (J2) de M. incognita por meio da técnica de soaking e as alterações relacionadas a infectividade e reprodução do nematóide foram avaliadas em plantas de Arabidopsis thaliana. A análise do gene para os estudos de expressão ectópica em plantas de tabaco foi feito no vetor GATEWAY e a construção foi utilizada em transformação por Agrobacterium tumefasciens. As plantas transgênicas expressando a proteína de secreção em fusão com GFP foram desafiadas com J2 de M. incognita, e posteriormente o fenótipo externo e a microscopia das raízes infectadas dessas plantas foram analisados. As plantas contendo a construção 2E07-GFP revelaram um desenvolvimento maior das galhas e das células gigantes em plantas transformadas desafiadas com o nematóide em relação às plantas não transformadas (controle) nos tempos analisados (8, 16 e 28 dias pós-inóculo). Além disso, o número de nematóides eclodidos em 24 e 48 horas foi significativamente superior para as fêmeas que se alimentaram das plantas GM. Este fato pode estar relacionado com um desenvolvimento prematuro das células gigantes nas plantas GM infectadas com o nematóide, devido à uma possível ação sinergística deste produto gênico já presente nas células de raiz com as secreções esofágicas do nematóide. A análise das plantas de Arabidopsis thaliana coletadas 45 dias após a infecção com nematóides submetidos ao soaking revelou supressão do desenvolvimento do ciclo de vida do nematóide, diminuindo-se o numero de galhas, de massa de ovos e o numero de ovos por grama de raiz. Esta redução significativa da infectividade dos J2 tratados com o soaking, juntamente com os resultados obtidos com a expressão ectópica do gene 2E07 em plantas de tabaco podem ser usados para incrementar os conhecimentos sobre a interação planta-nematóide, como também indicam possíveis candidatos na transformação de cultivares de grande interesse econômico para o controle desses fitonematóides, culminando no desenvolvimento de cultivares transgênicas com alta e ampla resistência a esses nematóides.

ASSUNTO(S)

genes meloidogyne plantas transgênicas nematóide genetica meloidogyne incognita esophageal dorsal gland genes/proteins ectopic expression interference rna

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