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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/44633| Type: | Tese |
| Title: | Cultura de tecidos e transformação genética da palma forrageira Opuntia ficus-indica (L.) Mill |
| Authors: | Zárate, Rómulo Marino Llamoca |
| Advisor: | Campos, Francisco A. P. |
| Keywords: | Bioquímica |
| Issue Date: | 1999 |
| Citation: | ZÁRATE, Rómulo Marino Llamoca. Cultura de tecidos e transformação genética da palma forrageira Opuntia ficus-indica (L.) Mill. 1999. 118 f. Tese (Doutorado em Bioquímica) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 1999. |
| Abstract in Brazilian Portuguese: | A palma forrageira (Opuntia ficus-indica) é amplamente cultivada no Nordeste do Brasil, sendo utilizada como forragem para o gado. Um dos fatores que limitam sua ampla utilização, é o baixo nível de proteínas em seus cladódios. As pesquisas aqui relatadas, foram concebidas como parte de um projeto de longo prazo, qual seja o de melhorar a qualidade nutricional da palma forrageira para ruminantes, através da utilização de técnicas de transferência de genes. Estas pesquisas tiveram como objetivo, estabelecer protocolos para o cultivo i n v i t r o desta espécie, bem como para sua transformação genética utilizando a técnica de microbombardeamento de partículas. Assim é que os seguintes protocolos foram estabelecidos: (1) Protocolo para propagação em massa através da proliferação de gemas axilares; (2) protocolo para regeneração de plantas a partir do cultivo de meristemas apicais caulinares isolados; (3) protocolo para a indução e estabelecimento de cultura de calos e suspensões celulares e (4) protocolo para o isolamento e cultura de protoplastos. Os estudos para a obtenção de embriões somáticos a partir de explantes cotiledonários, mostraram a formação de estruturas pré-embrionárias, que no entanto não se diferenciaram em embriões maduros. Foram ainda estabelecidos protocolos para a transformação genética pelo microbombardeamento de partículas de meristemas apicais caulinares isolados, cladódios jovens e calos friáveis. No caso dos calos friáveis, a transformação integrativa foi demonstrada tanto por critérios genéticos (amplificação por PCR dos genes uidA, nptll e tet), como por critérios fenotípicos (atividade glucuronidásica e resistência à canamicina nos calos transformados). A determinação da atividade glucuronidásica em linhagens selecionadas de calos transformados, demonstrou que a enzima B-glucuronidase representa 0,3% da proteína solúvel e estes valores são comparáveis àqueles obtidos em sistemas modelos tais como fumo e milho. Este fato demonstra que as células da palma forrageira são capazes de suportar a expressão em altos níveis de um transgene. Portanto, a obtenção de variedades transgênicas expressando altos níveis de uma proteína de boa qualidade nutricional é um objetivo factível, desde que protocolos para a regeneração estejam disponíveis. Os resultados dos experimentos de transformação genética aqui relatados, se constituem no primeiro exemplo da expressão de um transgene em um membro das Cactaceae. |
| Abstract: | The prickly-pear (Opuntia ficus-indica) "palma forrageira" is widely used in the Brazilian North-East as a forage crop. One ofthe main constraint in the wide utilisation ofthe "palma forrageira" as a forage crop, is the low level of proteins in its phylloclads. The long term goal of the research here described, is to improve the nutritional quality of the pricklypear to farm animals, by gene transfer techniques. The main focus of this research was to establish protocols for the in vitro cultivation of this species, as well as to establish protocol for its transformation through particle bombardment. We have established the following protocols: (1) protocol for micropropagation through axillary bud proliferation; (2) protocol for whole plant regeneration from the shoot apical meristem; (3) protocol for induction and establishment of callus culture and cell suspension and (4) protocol for protoplasts isolation and cultivation. The studies towards the induction of somatic embryogenesis in cotiledonary explants achieved only partial success, as although pre-embryogenic structures were obtained, these were unable to give rise to mature embryos. Protocols for the transformation of isolated shoot apical meristems, young phylloclads and friable callus through particle bombardment were established. Integrative transformation of friable callus was demonstrated through genetic (amplification by PCR ofthe u i d A , n p t I l and t e t genes) and phenotypic (GUS activity and kanamycin resistance in the transformed calli) criteria. The analysis of GUS activity in elected lines of transformed calli, demonstrated that the enzyme B-glucuronidase represents 0.3% of the total soluble protein; this value is comparable to that obtained in model system such as maize and tobacco. The results described demonstrate that the cells ofthe prickly-pear are capable of withstanding the expression at high levels of a transgene and that the goal and that the production of transgenic varieties of the prickly-pear that express high levels of a gene for a protein of good nutritional quality is within reach, provided that protocols for plant regeneration are available. This is the first report on the expression of a transgene in the Cactaceae. |
| URI: | http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/44633 |
| Appears in Collections: | DBBM - Teses defendidas na UFC |
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