Papa cv. Atlantic tolerante al endulzamiento inducido por frío desarrollada por edición génica via CRISPR/Cas9

MASSA, GABRIELA A; DECIMA ONETO CECILIA; GONZÁLEZ, MATÍAS NICOLÁS; SOFÍA SUCAR; SATYA SWATHI NADAKUDUTI; ARIZMENDI AILIN; POULSEN HORNUM ANABELA; FEINGOLD SERGIO ENRIQUE

Simposio; REDBIO 2023; 2023

El almacenamiento de los tubérculos a bajas temperaturas es necesario para reducir la pérdida de agua, el envejecimiento, el brotado y la actividad de los patógenos. Sin embargo, este proceso afecta la calidad, ya que, a temperaturas menores a 10 °C, la sacarosa es metabolizada a glucosa y fructosa (azúcares reductores; AR) que se acumulan en los tubérculos. Este fenómeno se conoce como endulzamiento inducido por frío (CIS) y altera la calidad de las papas destinadas a procesamiento y a consumo fresco. Durante el fritado para la producción de papas chips o bastón, ocurre la reacción no enzimática de Maillard que genera pigmentos poliméricos de color marrón oscuro y compuestos intermedios perjudiciales para la salud como la acrilamida. Atlantic (Atl) es uno de los cultivares (cv.) más utilizados en la industria de papa chips y el cv. Spunta (Sp) es el más usado para consumo fresco. Ambos cultivares acumulan altos contenidos de AR durante el almacenamiento en frío. El objetivo de este trabajo fue utilizar el sistema CRISPR/Cas9 para obtener papas de Atl y Sp resistentes a CIS mediante el knock-out del gen de la invertasa vacuolar (InvVac), enzima que desdobla la sacarosa en AR. Se diseñaron 3 ARN guías (sgRNA) para el gen InvVac en regiones exónicas conservadas entre alelos. Se generaron dos vectores con diferentes combinaciones de sgRNA (crG0G4 y crG1G4) los que se utilizaron para transfectar protoplastos de ambos cultivares. Se obtuvieron 76 líneas de Sp y 70 líneas de Atl para crGOG4 y 114 líneas de Sp para crG1G4. A partir de análisis moleculares se obtuvo que el porcentaje de edición de las líneas analizadas, fue de 5,3% en Sp-crG0G4, 17% en Atl-crG0G4. Para Sp-crG1G4 no se encontraron líneas editadas. Una única línea de Atl mostró ser full knock-out para InvVac (6A; 2,4%). Para el análisis fenotípico de 2 líneas de Sp (75Sp y 38Sp) y 3 líneas de Atl (6A, 13A y 38A) se obtuvieron tubérculos en invernáculo, que fueron sometidos a distintos tratamientos en los cuales se varió la temperatura y el tiempo de almacenamiento. Se utilizaron una carta de colores y un colorímetro para evaluar el color de las papas chips luego del fritado. Ambos métodos mostraron que la línea 6A presentó el mejor comportamiento después del almacenamiento en frío. En cuanto a la carta de colores, se obtuvo un valor promedio de 8,5 (siendo 9 el mejor puntaje). En el caso del colorímetro, el valor de DW (diferencia de whiteness) para las papas almacenadas en frío no mostró diferencias significativas en comparación con las papas almacenadas a 20 °C (control). Estos resultados se corroborarán con la cuantificación de AR por HPLC. Nuestros resultados demuestran que cultivares de interés comercial de papa pueden ser mejorados mediante la aplicación del sistema CRISPR/Cas9, generando productos de calidad superior que proporcionarán beneficios tanto para el circuito productivo e industrial, como para los/as consumidores/ras.