Nuevas tecnologías de producción vegetal frente al cambio climático. Mejoras en el rendimiento en condiciones de sequía y alto CO2.

OITAVEN, PABLO; MÜLLER, GABRIELA L.; DRINCOVICH, MA. FABIANA

Simposio; XIII SIMPOSIO REDBIO ARGENTINA 2021 VIRTUAL ?La Biotecnología como Solución a Desafíos Pasados, Presentes y Futuros; 2021

La disminución de la disponibilidad de agua tiene efectos negativos en la producción agrícola. Cuando el contenido de agua del del suelo cae por debajo de cierto nivel, las plantas responden cerrando sus estomas, disminuyendo el crecimiento y, por ende, del rendimiento. Frente a altas concentraciones de CO2 las plantas inicialmente presentan una mayor tasa fotosintética, que luego disminuye debido a una retroalimentación negativa por la acumulación de azucares. Por otro lado, al igual que como sucede en condiciones de sequía, altas concentraciones de CO2 producen el cierre de los estomas, afectando tanto la fijación del carbono como la dinámica de la transpiración.La expresión de la enzima málica no fotosintética de maíz (ZmnpNADP-ME) bajo el promotor del canal de potasio 1 (KAT1) de Arabidopsis thaliana en Nicotiana tabacum (tabaco) resultó en líneas transgénicas con claras diferencias fenotípicas en comparación con las líneas salvajes, tales como menor tamaño de poro estomático, menores niveles de transpiración y consumo de agua, mayor producción de biomasa en relación al agua utilizada y floración temprana.En este trabajo nos propusimos estudiar el efecto que tienen sobre estas plantas la escasez de agua y una alta concentración de CO2. El daño por sequía fue significativamente mayor en la línea WT que en las transgénicas, siendo más importante esta diferencia al aumentar la duración del tratamiento. La producción de semillas también fue mayor en las líneas transgénicas en las condiciones analizadas . En el caso del tratamiento con alta concentración de CO2 se observó un aumento significativo del peso específico foliar de las líneas transgénicas respecto a las mismas en la condición control y a las WT en ambas condiciones. Las líneas transgénicas también presentaron mayor biomasa seca de la parte aérea luego de este tratamiento. Estos resultados muestran que la expresión célula-específica de la NADP-ME provoca importantes mejoras en la resistencia a sequía y a altas concentraciones de CO2, perfilándose como una estrategia eficaz frente a estas condiciones ambientales adversas.