Identicação e caracterização de dois promotores de eucalipto: com padrão de expressão ubíquo e específico de câmbio

Abstract

The rapid expansion of eucalyptus plantations observed in recent years in different Brazilian states increased the technological dependence of the culture, and its inclusion in the biotechnological context is an urgent need. For this, the availability of molecular tools that enable the production of genetically modified trees is necessary. In this context, the present work aimed to functionally characterize two promoters of Eucalyptus grandis, the first one related to a gene encoding a laccase (called EgLac) with specific expression in stem (cambium region), and the second one related to a gene encoding an ubiquitously expressed actin (called EgAct). An expression cassette containing the EgLac promoter transcriptionally fused to the GUS reporter gene was inserted into Arabidopsis thaliana, and a vascular expression pattern was observed in histochemical tests. Histological sections showed that GUS expression was restricted to the phloem of roots and leaves. In parallel, the ubiquitous expression of EgAct was validated using different eucalyptus organs/tissues, and its promoter region was amplified. An expression cassette containing the EgAct promoter fused to the GUS reporter was also inserted into A. thaliana. Histochemical analysis revealed a vascular expression of the reporter gene distributed throughout the plant. Moreover, quantification of GUS expression in transformed plants revealed variable levels of transcript accumulation according to the age and organ/tissue analyzed

A franca expansão das florestas de eucalipto observada nos últimos anos em diferentes estados brasileiros aumentou a dependência tecnológica da cultura, tornando necessária a sua inserção no contexto biotecnológico. Para tal, a disponibilidade de ferramentas moleculares que viabilizem a produção de árvores geneticamente modificadas se faz necessária. Nesse contexto, o presente trabalho visou validar funcionalmente dois promotores de Eucalyptus grandis, o primeiro relacionado a um gene que codifica uma Lacase (denominado EgLac) com expressão específica em caule (câmbio), e o segundo relacionado a uma actina (denominado EgAct) com expressão ubíqua. Um cassete de expressão contendo o promotor EgLac em fusão transcricional com o gene repórter GUS (previamente construído) foi inserido em plantas de Arabidopsis thaliana, e uma expressão vascular foi constatada em testes histoquímicos. Em cortes histológicos observou-se que a expressão de GUS ficou restrita ao floema de raízes e folhas. Em paralelo, o gene EgAct teve a sua expressão ubíqua validada em diferentes órgãos/tecidos de eucalipto, e a sua região promotora foi amplificada. Um cassete de expressão contendo o promotor EgAct em fusão ao repórter GUS foi igualmente inserido em plantas de A. thaliana. Análises histoquímicas revelaram uma expressão vascular do gene repórter distribuída ao longo de toda a planta. Por outro lado, a quantificação da expressão de GUS em plantas transformadas revelaram níveis variáveis de acumulação de transcrição de acordo com a idade e o órgão/tecido analisado