Revista Brasileira de Fruticultura (Dec 2006)
Identification and characterization of a resistance gene analog (RGA) from the Caricaceae Dumort family Identificação e caracterização de um análogo de gene de resistência (AGR) da família de Caricaceae Dumort
Abstract
The majority of cloned resistance (R) genes characterized so far contain a nucleotide-binding site (NBS) and a leucine-rich repeat (LRR) domain, where highly conserved motifs are found. Resistance genes analogs (RGAs) are genetic markers obtained by a PCR-based strategy using degenerated oligonucleotide primers drawn from these highly conserved "motifs". This strategy has the advantage of the high degree of structural and amino acid sequence conservation that is observed in R genes. The objective of the present study was to search for RGAs in Carica papaya L. and Vasconcellea cauliflora Jacq. A. DC. Out of three combinations of primers tested, only one resulted in amplification. The amplified product was cloned in pCR2.1TOPO and than sequenced using M13 forward and reverse primers. Forty-eight clones were sequenced from each species. The 96 sequences generated for each species were cleaned of vector sequences and clustered using CAP3 assembler. From the GENEBANK, one RGA was identified in C. papaya showing a BlastX e-value of 2x10-61 to the gb|AAP45165.1| putative disease resistant protein RGA3 (Solanum bulbocastanum). To the extent of our knowledge this is the first report of a RGA in the Caricaceae Dumort family. Preliminary structural studies were performed to further characterize this putative NBS-LRR type protein. Efforts to search for other RGAs in papaya should continue, mostly to provide basis for the development of transgenic papaya with resistance to diseases.A maioria dos genes de resistência (R) clonados e caracterizados até o momento contém domínios NBS (nucleotide binding site) e LRR (leucine-rich repeat). Dentro destes domínios, encontram-se "motifs" altamente conservados. Análogos de genes de resistência (RGAs) são marcadores genéticos obtidos por uma estratégia, baseada em PCR, que usa primers degenerados desenhados a partir desses "motifs" altamente conservados dos genes R. Esta estratégia possui a vantagem do elevado grau de conservação da estrutura e seqüência dos aminoácidos observados nos genes R. O objetivo do presente estudo foi realizar uma busca por RGAs em Carica papaya L. e Vasconcellea cauliflora Jacq. A. DC. De três combinações de primers avaliadas, somente uma obteve sucesso na amplificação. O produto da amplificação foi então clonado em pCR2.1TOPO e seqüenciado utilizando os primers universais M13 forward e reverse. Quarenta e oito clones foram seqüenciados de cada espécie vegetal. Das 96 seqüências geradas para cada espécie, retiraram-se as seqüências do vetor e, em seguida, as mesmas foram agrupadas utilizando o programa "CAP3 assembler". A partir do GENEBANK, foi identificado um RGA em C. papaya apresentando um BlastX e-value de 2x10-61 com o "gb|AAP45165.1| putative disease resistant protein RGA3 (Solanum bulbocastanum)". Na extensão do nosso conhecimento, este é o primeiro relato de um RGA na família Caricaceae Dumort. Estudos preliminares de estrutura foram realizados visando à maior caracterização deste potencial "NBS-LRR type protein". Esforços para encontrar novos análogos de genes de resistência devem continuar, principalmente para fornecer bases para o desenvolvimento de plantas de mamão transgênicas com resistência a doenças.
Keywords
