Staff View: Introdução e expressão do gene da arcelina do feijão comum (Phaseolus vulgaris L.) em Feijão-caupi [Vigna unguiculata (L.) Walp.] para resistência aos carunchos Zabrotes subfasciatus e Callosobruchus maculatus

Introdução e expressão do gene da arcelina do feijão comum (Phaseolus vulgaris L.) em Feijão-caupi [Vigna unguiculata (L.) Walp.] para resistência aos carunchos Zabrotes subfasciatus e Callosobruchus maculatus

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Botânica, Programa de Pós-Graduação em Botânica, 2016.

Main Author:	Grazziotin, Maria Angélica Gaag Duarte
Other Authors:	Aragão, Francisco José Lima
Format:	Tese
Language:	Português
Published:	2017
Subjects:	Melhoramento genético Genética vegetal Feijão - doenças e pragas Controle biológico Plantas - doenças e pragas Plantas - melhoramento genético
Online Access:	http://repositorio.unb.br/handle/10482/24129 http://dx.doi.org/10.26512/2016.12.T.24129
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id	ir-10482-24129
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spelling	ir-10482-241292021-12-16T03:50:02Z Introdução e expressão do gene da arcelina do feijão comum (Phaseolus vulgaris L.) em Feijão-caupi [Vigna unguiculata (L.) Walp.] para resistência aos carunchos Zabrotes subfasciatus e Callosobruchus maculatus Grazziotin, Maria Angélica Gaag Duarte Aragão, Francisco José Lima Melhoramento genético Genética vegetal Feijão - doenças e pragas Controle biológico Plantas - doenças e pragas Plantas - melhoramento genético Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Botânica, Programa de Pós-Graduação em Botânica, 2016. O feijão-caupi (Vigna unguiculata) é uma leguminosa de importância agroeconômica para o Brasil, sendo plantado principalmente nos estados do Norte e Nordeste. Esse feijão quando armazenado pode ser infestado por dois bruquídeos, o Zabrotes subfasciatus (Boh.) e o Callosobruchus maculatus (Fabricius, 1775). No intuito de diminuir as perdas pela infestação desses bruquídeos, torna-se cada vez mais importante o desenvolvimento de uma metodologia que seja uma alternativa ao uso de métodos químicos convencionais para o controle dessas pragas. No México foram identificados altos níveis de resistência aos bruquídeos em genótipos silvestres do feijão comum (Phaseolus vulgaris L.) e que estavam relacionados uma classe particular de proteínas de reserva de sementes, conhecidas como arcelinas. Neste trabalho, a o gene Arcelina-1 foi introduzido por biobalística em eixos embrionários de sementes do feijãocaupi no intuito de ocasionar um fenótipo similar. Duas linhagens transgênicas contendo o gene da Arcelina-1, denominadas L5 e L3, foram utilizadas para desafiar duas espécies de bruquídeos, Zabrotes subfasciatus e Callosobruchus maculatus. No bioensaio, o Z. subfasciatus mostrou ser sensível à presença da proteína arcelina-1 nas sementes, em ambas linhagens transgênicas, tendo como resultado a diminuição da população ao longo das gerações. O C. maculatus mostrou ser resistente à presença da proteína, principalmente na L3, mesmo tendo esta linhagem apresentado uma concentração maior da proteína, como observado por análises de Western blot, Dot blot e Elisa indireto. Apesar de apresentar efeito biocida quando expressa na semente, arcelina-1 mostrou ter uma diminuição lenta do Z. subfasciatus ao longo das gerações, sendo necessárias quatro gerações para se obter um controle biológico desse bruquídeo. Desta forma, torna-se interessante buscar novas alternativas para o controle desses carunchos, como pela introdução de genes mais promissores no feijão-caupi, como Arc4 ou Arc8, os quais mostraram apresentar um efeito biocida em duas espécies de caruncho, o Acanthocelides obtectus (Say) e Z. subfasciatus, aumentado a chance de se obter uma diminuição desses bruquídeos na primeira geração. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) e da Fundação de Apoio à Pesquisa do Distrito Federal (FAP/DF). Cowpea (Vigna unguiculata) is an important leguminous crop that is highly cultivated in Brazil, particularly within the North and Northeaster regions of the country. Among the factors that hamper with the production potentials of this important crop, post-harvest losses due to attack by Zabrotes subfasciatus (Boh.) and Callosobruchus maculatus have been at the forefront. In order to reduce losses caused by these bruchids, the development of alternative methods that do not rely on the use of chemicals becomes necessary. With the discovery of arcelins, a class of reserve proteins in wild genotypes of common bean (Phaseolus vulgaris L.), which have been shown to confer resistance against bruchids, there is an opportunity to employ trangenic approach to generate cowpea with similar phenotype. Here, Arceline-1 gene was introduced into cowpea genome through biobalistic method of genetic transformation using embyogenic axes as target tissues, in an attempt to confer resistance against C. maculatus and Z. subfasciatus in the crop. Following tranformation, selection and regeneration, two events, denominated L5 and L3 were used to challenge the two insect species in a bioassay system. In the case of Z. subfasciatus, both lines were protected against the insects as evidenced by decrease in insect population along four generations when expressed by their seeds. However, C. maculatus was resistant against the protein, especially in L3. This became apparent with increasing concentrations of the protein isolated from the line and as evidenced by Western blot, Dot blot and indirect Elisa analyses. Although Arceline-1 protein presented biocidal effect when expressed in cowpea seed, it merely reduced the population of Z. subfasciatus gradually and only attained its maximum biological effect by the 4th generation of the insects. The use of alternative gene like Arc4 and Arc8, which have been shown to exhibit biocidal effect in Acanthocelides obtectus (Say) and Z. subfasciatus, may complement the attempt made in this work, to further maximize the chance of controling these bruchids along generations. 2017-08-15T15:39:06Z 2017-08-15T15:39:06Z 2017-08-15 2016-12-09 Tese GRAZZIOTIN, Maria Angélica Gaag Duarte. Introdução e expressão do gene da arcelina do feijão comum (Phaseolus vulgaris L.) em Feijão-caupi [Vigna unguiculata (L.) Walp.] para resistência aos carunchos Zabrotes subfasciatus e Callosobruchus maculatus. 2016. 74 f., il. Tese (Doutorado em Botânica)—Universidade de Brasília, Brasília, 2016. http://repositorio.unb.br/handle/10482/24129 http://dx.doi.org/10.26512/2016.12.T.24129 Português Acesso Aberto A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data. application/pdf
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Introdução e expressão do gene da arcelina do feijão comum (Phaseolus vulgaris L.) em Feijão-caupi [Vigna unguiculata (L.) Walp.] para resistência aos carunchos Zabrotes subfasciatus e Callosobruchus maculatus

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