In vitro susceptibility of two tropical Acacia species to Agrobacterium tumefaciens

Abstract

Acacia mangium and A. mearnsii are leguminous N-fixing trees which can be used for afforestation of degraded soils. The application of modern techniques of genetic transformation to such species should allow some traits, like insect resistance, to be improved, or to modify lignin metabolism. In order to establish an efficient transformation system for these species, ten wild strains of Agrobacterium tumefaciens were tested, using two methods of inoculation. Micropropagated shoots or tissues obtained from seedlings were inoculated. Several experimental conditions were compared: type of explant, concentration of the bacterial suspension and presence of acetosyringone. The frequency of tumour induction indicated variations between strains and types of plants, as well as an effect of bacterial concentration. The tumours were characterized by their hormone independent growth. Roots were formed at the wounding site or at the tumour base. Opines were not detected in the tumours analysed, indicating a weak expression of bacterial genes.

Acacia mangium e Acacia mearnsii são árvores da família das Leguminosas que desenvolvem uma simbiose com bactérias fixadoras de nitrogênio. Graças a esta característica, elas podem ser utilizadas para reflorestamento de áreas degradadas. A aplicação de modernas técnicas de transformação genética a tais espécies poderia permitir melhorar certas características, como resistência a insetos, ou modificar o metabolismo da lignina. O objetivo do trabalho foi testar cepas selvagens de Agrobacterium tumefaciens a serem utilizadas num protocolo de transformação genética destas espécies. Dez cepas foram testadas, usando dois métodos de inoculação. Dois tipos de plantas foram inoculados: brotos de plantas micropropagadas e plantas recém-germinadas de um mês de idade. Várias condições experimentais foram comparadas: tipo de explante, concentração da solução bacteriana e presença de acetosiringona. A freqüência de indução de tumores indicou variações entre cepas bacterianas e tipos de plantas, assim como um efeito da concentração da bactéria no momento da inoculação. Os tumores foram caracterizados por seu crescimento independente da presença de hormônios. A formação de raízes foi observada na base do tumor ou no lugar do ferimento do caule. Opinas não foram detectadas nos tumores analisados, indicando uma expressão fraca dos genes bacterianos.