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.

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.

A eficiência das estirpes de Bradyrhizobium com características Hup+ (SR e USDA-110), Hup- (29W) e Hup hr (SEMIA-587) foi avaliada em caupi (Vigna unguiculata L.), cultivares IPA-202, BR-3 e VITA-4. Os resultados mostraram que VITA-4, em relação à nodulação, revelou-se superior às demais, e apresentou interação efetiva com as estirpes SEMIA-587 e USDA-110. Entretanto, quanto à eficiência nodular, a combinação IPA-202 x SEMIA-587 alcançou maior atividade da nitrogenase (ARA) com eficiência relativa próxima a 1,0. A ARA detectada nas estirpes SR e SEMIA-587 foi similar, porém, superior às estirpes USDA-110 e 29W, evidenciando que as estirpes Hup+ e Hup hr alcançaram maiores atividades enzimáticas. Os teores de leghemoglobina (Lb) detectados nas estirpes SR e USDA-110 foram positivamente relacionados com as respectivas ARA, contudo, a relação entre teor de Lb e ARA obtido para 29W-Hup- foi variável, sugerindo que, na ausência da hidrogenase, o sistema da nitrogenase fica afetado podendo influir no fluxo de Lb ao bacteróide. A avaliação do teor de N mostrou que não houve diferença entre cultivares, entretanto, foi detectada diferença significativa entre as estirpes. As estirpes Hup+ obtiveram maiores acúmulos de N, evidenciando que os sistemas simbióticos que menos liberam H2, acumulam mais N no hospedeiro.

The effectiveness of Bradyrhizobium strains with characteristics Hup+ (SR and USDA-110), Hup- (29W) and Hup hr (SEMIA-587), was evaluated in cowpea (Vigna unguiculata L.), cultivars IPA-202, BR-3 and VITA-4. Results showed that nodulation in VITA-4 was superior, with a positive interaction when inoculated with strains SEMIA-587 and USDA-110. However, when comparing nodule efficiency, the combination IPA-202 x SEMIA-587 presented the highest nitrogenase activity, with a relative efficiency around 1.0. Nitrogenase activities were similar in plants inoculated with the strains SR and SEMIA-587, and higher, with strains USDA-110 and 29W. These results indicate that strains with Hup+ and Hup hr were able to achieve higher enzymatic activities. Leghemoglobin (Lb) content detected in strains SR and USDA-110 was positively correlated to nitrogenase activity. However, correlations between Lb and nitrogenase activity were highly variable in nodules containing strain 29W-Hup-, indicating that imbalances in the nitrogenase system in the absence of hydrogenase may affect the flow of Lb to the bacteroids. Significant differences on the plant N content were found among the strains studied, but not among cultivars. Plant inoculated with Hup+ strains were more efficient to accumulate N, indicating that N-fixing systems retaining H2 may accumulate additional N in the host.