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

MASSA, GABRIELA A.; DÉCIMA ONETO, CECILIA A.; GONZÁLEZ, MATÍAS N.; SUCAR, SOFÍA; NADAKUDUTI, S. S.; ARIZMENDI, AILÍN; POULSEN HORNUM, ANABELA; DOUCHES, D.; FEINGOLD, SERGIO E.

CIUDAD AUTONOMA DE BUENOS AIRES

Simposio; ¨Biotecnología para un mundo en cambio¨ XIV Simposio REDBIO 2023; 2023

REDBIO Argentina

El almacenamiento de los tubérculos a bajas temperaturas es necesario para reducir lapérdida de agua, el envejecimiento, el brotado y la actividad de los patógenos. Sinembargo, este proceso afecta la calidad, ya que, a temperaturas menores a 10 °C, lasacarosa es metabolizada a glucosa y fructosa (azúcares reductores; AR) que seacumulan en los tubérculos. Este fenómeno se conoce como endulzamiento inducidopor frío (CIS) y altera la calidad de las papas destinadas a procesamiento y a consumofresco. Durante el fritado para la producción de papas chips o bastón, ocurre la reacciónno enzimática de Maillard que genera pigmentos poliméricos de color marrón oscuro ycompuestos intermedios perjudiciales para la salud como la acrilamida. Atlantic (Atl) esuno 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 deAR durante el almacenamiento en frío. El objetivo de este trabajo fue utilizar el sistemaCRISPR/Cas9 para obtener papas de Atl y Sp resistentes a CIS mediante el knock-out delgen 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 conservadasentre alelos. Se generaron dos vectores con diferentes combinaciones de sgRNA(crG0G4 y crG1G4) los que se utilizaron para transfectar protoplastos de amboscultivares. Se obtuvieron 76 líneas de Sp y 70 líneas de Atl para crGOG4 y 114 líneas deSp para crG1G4. A partir de análisis moleculares se obtuvo que el porcentaje de ediciónde las líneas analizadas, fue de 5,3% en Sp-crG0G4, 17% en Atl-crG0G4. Para Sp-crG1G4no se encontraron líneas editadas. Una única línea de Atl mostró ser full knock-out paraInvVac (6A; 2,4%). Para el análisis fenotípico de 2 líneas de Sp (75Sp y 38Sp) y 3 líneasde Atl (6A, 13A y 38A) se obtuvieron tubérculos en invernáculo, que fueron sometidos adistintos tratamientos en los cuales se varió la temperatura y el tiempo dealmacenamiento. Se utilizaron una carta de colores y un colorímetro para evaluar elcolor de las papas chips luego del fritado. Ambos métodos mostraron que la línea 6Apresentó el mejor comportamiento después del almacenamiento en frío. En cuanto a lacarta de colores, se obtuvo un valor promedio de 8,5 (siendo 9 el mejor puntaje). En elcaso del colorímetro, el valor de DW (diferencia de whiteness) para las papasalmacenadas en frío no mostró diferencias significativas en comparación con las papasalmacenadas a 20 °C (control). Estos resultados se corroborarán con la cuantificación deAR por HPLC. Nuestros resultados demuestran que cultivares de interés comercial depapa pueden ser mejorados mediante la aplicación del sistema CRISPR/Cas9, generandoproductos de calidad superior que proporcionarán beneficios tanto para el circuitoproductivo e industrial, como para los/as consumidores/ras.