Development of virus resistant transgenic papayas expressing the coat protein gene from a Brazilian isolate of Papaya ringspot virus

Abstract

Translatable and nontranslatable versions of the coat protein (cp) gene of a Papaya ringspot virus (PRSV) isolate collected in the state of Bahia, Brazil, were engineered for expression in Sunrise and Sunset Solo varieties of papaya (Carica papaya). The biolistic system was used to transform secondary somatic embryo cultures derived from immature zygotic embryos. Fifty-four transgenic lines, 26 translatable and 28 nontranslatable gene versions, were regenerated, with a transformation efficiency of 2.7%. Inoculation of cloned R0 plants with PRSV BR, PRSV HA or PRSV TH, Brazilian, Hawaiian and Thai isolates, respectively, revealed lines with mono-, double-, and triple-resistance. After molecular analysis and a preliminary agronomic evaluation, 13 R1 and R2 populations were incorporated into the papaya-breeding program at Embrapa Cassava and Tropical Fruits, in Cruz das Almas, Bahia, Brazil.

Aspectos e peculiaridades da produção comercial de mamão (Carica papaya Linnaeus) no Brasil: estratégias para o futuro da cultura

“…Estes fatores comprometem a produtividade e limitam a expansão das áreas cultivadas no Brasil (Carvalho et al, 2020). Dentre os principais agentes causadores de doenças limitantes para o cultivo e produtividade do mamoeiro no Brasil, estão o vírus do mosaico do mamoeiro (Papaya mosaic virus, PMV), o vírus da mancha anelar (Papaya ringspot virus, PRSV) e o vírus da meleira do mamoeiro (Papaya sticky disease virus, PSDV) (Souza Júnior, Nickel & Gonsalves, 2005;EMBRAPA, 2013;Carvalho et al, 2020).…”

“…No Brasil, a produção comercial de mamão concentra-se principalmente nas Regiões Nordeste e Sudeste (EMBRAPA, 2019; IBGE, 2021) e é dependente de poucas cultivares híbridas de genótipos dos grupos Solo e Formosa, o que implica na baixa diversidade genética das plantas (Vivas et al, 2017;Carvalho et al, 2020). Esta baixa variabilidade genética está sujeita aos efeitos das condições edafoclimáticas e à incidência de pragas e doenças fúngicas e virais, fatores que afetam qualitativamente e quantitativamente a produção de mamão no país (Souza Júnior, Nickel & Gonsalves, 2005;EMBRAPA, 2013;Vivas et al, 2017;Carvalho et al, 2020).…”

“…Dentre tais limitações, a ocorrência de doenças virais é um dos principais gargalos na fruticultura do mamão (Souza Júnior, Nickel & Gonsalves, 2005;ISAAA, 2021). Em estudos de melhoramento genético internacionais, em muitos países produtores de mamão é comum a incorporação de genes de resistência (transgenia) para amenizar a problemática das doenças virais em mamoeiros e seus frutos (Souza Júnior, Nickel & Gonsalves, 2005;ISAAA, 2021).…”

“…Dentre tais limitações, a ocorrência de doenças virais é um dos principais gargalos na fruticultura do mamão (Souza Júnior, Nickel & Gonsalves, 2005;ISAAA, 2021). Em estudos de melhoramento genético internacionais, em muitos países produtores de mamão é comum a incorporação de genes de resistência (transgenia) para amenizar a problemática das doenças virais em mamoeiros e seus frutos (Souza Júnior, Nickel & Gonsalves, 2005;ISAAA, 2021). Porém, no Brasil enfrenta-se discordância com os protocolos internacionais, visto que são adicionados em conjunto genes de resistência a antibióticos e estes não são liberados no país (Souza Júnior, Nickel & Gonsalves, 2005;Meissner Filho, 2011;ISAAA, 2021).…”

“…Em estudos de melhoramento genético internacionais, em muitos países produtores de mamão é comum a incorporação de genes de resistência (transgenia) para amenizar a problemática das doenças virais em mamoeiros e seus frutos (Souza Júnior, Nickel & Gonsalves, 2005;ISAAA, 2021). Porém, no Brasil enfrenta-se discordância com os protocolos internacionais, visto que são adicionados em conjunto genes de resistência a antibióticos e estes não são liberados no país (Souza Júnior, Nickel & Gonsalves, 2005;Meissner Filho, 2011;ISAAA, 2021). Deste modo, torna-se necessário atentar para a minimização de impactos sobre a produtividade brasileira de mamão com uso tecnologias e estratégias de melhoramento genético diferenciadas (Meissner Filho, 2011; Chávez-Pesqueira & Núñez-Farfán, 2017).…”