Introdução do gene RcDREB1 de mamona em tabaco e soja visando tolerância ao estresse hídrico

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Programa em Rede Multi-Institucional do Pró-Centro-Oeste de Pós-Graduação em Biotecnologia e Biodiversidade, 2020.As plantas possuem grande vulnerabilidade às condições ambientais sofrendo múltiplos tipos de estresses como frio, falta de água, salinidade e excesso de luminosidade. Ao longo da sua evolução, surgiram estratégias de adaptação a ambientes desfavoráveis como genes de proteção e fatores de transcrição. Dentre os genes relacionados à tolerância a estresses, foi observado que os genes DREB possuem o grande envolvimento com respostas a estresse abiótico. O promotor do gene RcDREB1 de mamona (Ricinus communis L.) foi estudado por Cipriano et al. (2013) que analisaram a expressão do gene gus com o promotor do gene RcDREB1 em plantas transgênicas de tabaco. A expressão da proteína GUS foi observada somente em grãos de pólen durante a antese. Ao expressar o gene RcDREB1 de forma constitutiva em tabaco foi observado um maior desenvolvimento das plantas transgênicas durante um período de estresse hídrico controlado. Como complemento a esses estudos este trabalho avaliou a variação interna de prolina durante o período de estresse hídrico e a resposta das plantas a ABA, NaCl e manitol. Os resultados obtidos indicam que o gene RcDREB1 tem potencial para ser usado nos programas de melhoramento de cultivares de grande importância econômica como soja. Além disso, no presente trabalho o gene RcDREB1 foi utilizado para gerar plantas transgênicas de soja com o intuito de obter plantas tolerantes a estresse hídrico, contudo somente uma linhagem de soja transgênica foi obtida e esta linhagem não mostrou alta tolerância a estresse hídrico quando submetida aos testes de seca.CAPESPlants are highly vulnerable to environmental conditions suffering different types of stresses such as cold, lack of water, salinity and excess of light. Throughout evolution, strategies for adapting to unfavorable environments have emerged, such as protective genes and transcription factors. Among the genes related to stress tolerance, it was observed that the DREB genes are highly involved with responses to abiotic stress. The promoter of the castor bean RcDREB1 gene (Ricinus communis L.) was studied by Cipriano et al. (2013) who analyzed the expression of the gus gene under the domain of the RcDREB1 gene promoter in transgenic tobacco plants. GUS protein expression was observed only in pollen grains during anthesis. When expressing the RcDREB1 gene constitutively in tobacco, a greater development of transgenic plants was observed during a period of controlled water stress. As a complement to these studies, this work evaluated the internal variation of proline during the period of water stress and the response of plants to ABA, NaCl and mannitol. The results obtained showed that the RcDREB1 gene shows potential to be used in breeding programs to generate tolerant cultivars of economic importance such as soybeans. In addition, in the present work the RcDREB1 gene was used to generate transgenic soybean plants in order to obtain water stress tolerant plants, however only one transgenic soybean strain was obtained and this strain did not show high tolerance to water stress when submitted to drought tests