Transgenic passionfruit expressing RNA derived from Cowpea aphid-borne mosaic virus is resistant to passionfruit woodiness disease

Abstract

Sixteen transgenic yellow passionfruit (Passiflora spp.) plants (R0) were obtained which express a non-translatable transgenic RNA corresponding to the 3' region of the NIb gene and the 5' region of the CP gene, derived from the genome of a Brazilian isolate of Cowpea aphid-borne mosaic virus (CABMV). The transgenic plants were propagated by stem cuttings and challenged by sap inoculation with isolates CABMV-MG1 and CABMV-PE1. One transgenic plant (TE5-10) was resistant to the isolate CABMV-MG1, but susceptible to CABMV-PE1. The remaining transgenic plants developed systemic symptoms, equal to non-transformed plants, when inoculated with either isolate. The absence of virus in TE5-10 plants was confirmed by indirect ELISA. Transcription analysis of the transgene demonstrated that the TE5-10 plant did not accumulate transgenic mRNA, even before inoculation. After inoculation, viral RNA was only detected in plants inoculated with CABMV-PE1. These results confirm that the transgenic plant TE5-10 is resistant to isolate CABMV-MG1, and suggest that the resistance mechanism is post-transcriptional gene silencing, which is already activated in the transgenic plants before virus inoculation.Dezesseis plantas transgênicas (R0) de maracujá-amarelo (Passiflora spp.) foram obtidas expressando um RNA não-traduzível correspondente à região 3' do gene NIb e 5' do gene CP de um isolado brasileiro do CABMV. As plantas R0 foram propagadas vegetativamente por estaquia e inoculadas com os isolados CABMV-MG1 e CABMV-PE1. Uma das plantas (TE5-10) foi resistente ao isolado CABMV-MG1, porém suscetível ao isolado CABMV-PE1. As demais plantas transgênicas foram suscetíveis a ambos os isolados, apresentando sintomas sistêmicos semelhantes ao de plantas não-transformadas. A ausência de replicação viral nas plantas TE5-10 foi confirmada por ELISA indireto. A análise da transcrição do transgene nas plantas TE5-10 demonstrou que estas não acumulam o mRNA transgênico, mesmo antes da inoculação com o vírus. Após a inoculação, o RNA viral foi detectado apenas em plantas inoculadas com o isolado CABMV-PE1. Esses resultados confirmam que a planta TE5-10 é resistente ao isolado CABMV-MG1, e sugerem que o mecanismo da resistência é baseado em silenciamento gênico pós-transcricional, o qual já se encontra ativado nas plantas antes da inoculação com o vírus.