PHLOEM PROMOTERS IN TRANSGENIC SWEET ORANGE ARE DIFFERENTIALLY TRIGGERED BY Candidatus Liberibacter asiaticus

• Published in: Revista Brasileira de Fruticultura Vol. 39; no. 3
• Main Authors: MIYATA, LUZIA YURIKO, HARAKAVA, RICARDO, ATTÍLIO, LÍSIA BORGES, MENDES, BEATRIZ MADALENA JANUZZI, LOPES, JOÃO ROBERTO SPOTTI, COLETTA-FILHO, HELVÉCIO DELLA, SOUZA, ALESSANDRA ALVES DE, MOURÃO FILHO, FRANCISCO DE ASSIS ALVES
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: Sociedade Brasileira de Fruticultura 01-01-2017
• Subjects: Citrus sinensis; Diaphorina citri; genetic transformation; GUS; huanglongbing; quantitative real-time PCR
• ISSN: 0100-2945; 1806-9967; 0100-2945
• DOI: 10.1590/0100-29452017993

ABSTRACT The use of promoters preferentially expressed in specific plant tissues is a desirable strategy to search for resistance for pathogens that colonize these tissues. The bacterium Candidatus Liberibacter asiaticus (Las), associated with huanglongbing disease (HLB) of citrus, colonizes phloem vessels. Some promoters, besides conferring tissue-specific expression, can also respond to the presence of the pathogen. The objective of the present study was to verify if the presence of Las could modulate the activation of the phloem-specific promoters AtPP2 (Arabidopsis thaliana phloem protein 2), AtSUC2 (A. thaliana sucrose transporter 2) and CsPP2 ( pCitrus phloemrotein 2), known to be expressed in Citrus sinensis phloem. ‘Hamlin’ sweet orange plants (Citrus sinensis L. Osbeck) transformed with the uidA (GUS) reporter gene under the control of AtPP2, AtSUC2 and CsPP2 promoters were infected to evaluate the interdependence between transgene expression and the concentration of Las. Plants were inoculated with Las by Diaphorina citri and eighteen months later, bacterial concentration and uidA expression were determined by qPCR and RT-qPCR, respectively. Reporter gene expression driven by AtSUC2 promoter was strongly and positively correlated with Las concentration. Therefore, this promoter combines desirable features of both tissue-specificity and pathogen-inducibility for the production of transgenic plants tolerant to Las.
RESUMO A utilização de promotores preferencialmente expressos em tecidos vegetais específicos é uma estratégia desejável na busca por resistência a patógenos que colonizam tais tecidos. A bacteria Candidatus Liberibacter asiaticus (Las), associada à doença huanglongbing (HLB) em citros, coloniza o tecido floemático. Alguns promotores, além de conferir expressão específica em certos tecidos, podem também responder diferencialmente à presença de patógenos. O objetivo deste estudo foi verificar se a presença de Las poderia modular a ativação dos promotores de floema AtPP2 (Arabidopsis thaliana phloem protein 2), AtSUC2 (A. thaliana sucrose transporter 2) e CsPP2 ( pCitrus phloemrotein 2), conhecidos por expressão específica em floema de Citrus sinensis. Plantas de laranja ‘Hamlin’ (Citrus sinensis L. Osbeck) transformadas com o gene reporter uidA (GUS) sob controle dos promotores AtPP2, AtSUC2 e CsPP2 foram infectadas para avaliar a interdependência entre a expressão dos transgenes e concentração de Las. Plantas foram inoculadas com Las por meio de Diaphorina citri e dezoito meses após, a concentração de bactéria e expressão do gene uidA foram determinadas por qPCR e RT-qPCR, respectivamente. A expressão do gene reporter dirigida pelo promotor AtSUC2 foi forte e positivamente correlacionada com a concentração de Las. Portanto, este promotor contém características desejáveis quanto à especificidade de expressão e indução específica por patógeno para a produção de plantas transgênicas tolerantes a Las.