TRANSFORMACIÓN GENÉTICA Y EDICIÓN GENÓMICA: HERRAMIENTAS BIOTECNOLÓGICAS PARA MITIGAR EL EFECTO DE LOS ESTRESES BIÓTICOS Y ABIÓTICOS EN EL CULTIVO DE LA CAÑA DE AZÚCAR

ENRIQUE, RAMÓN; BUDEGUER, FLORENCIA; OSTENGO, SANTIAGO; NOGUERA, ALDO

San Miguel de Tucumán

Otro; XXII REUNIÓN TÉCNICA SATCA 2022; 2022

Sociedad Argentina de Técnicos de Caña de Azúcar

La caña de azúcar (Saccharum spp.) es un cultivo tropical y subtropical de propagación vegetativa que contribuye aproximadamente con el 80% de la producción de azúcar y el 40% de la producción mundial de biocombustibles (Byrt y col., 2011). Los cultivos modernos de caña de azúcar son híbridos altamente poliploides y aneuploides con genomas extremadamente grandes (>10 Gigabases), que se han originado a partir del cruzamiento entre las especies Saccharum officinarum y S. spontaneum (Piperidis y D´Hont, 2020). La complejidad genética y la baja fertilidad del cultivo en condiciones naturales hacen que el mejoramiento tradicional sea extremadamente laborioso, costoso y lento. Esto, junto con su propagación vegetativa, que permite la transferencia y multiplicación estable de transgenes, hacen de la caña de azúcar un buen candidato para la mejora del cultivo mediante ingeniería genética. La producción de caña de azúcar se ve afectadanegativamente por diversos estreses bióticos (enfermedades, plagas y malezas) y abióticos (sequía, salinidad, altas y bajas temperaturas, y baja fertilidad del suelo), reduciendo el rendimiento potencial medio y máximo del cultivo (Budeguer y col., 2021). Por esta razón, el mejoramiento convencional apoyado por la ingeniería genética busca constantemente desarrollar nuevos genotipos con mayores rendimientos de azúcar y biomasa y mayor tolerancia al estrés. Sin embargo, encontrar nuevos recursos genéticos naturales para generar variedades con mayortolerancia es un reto. En este sentido, las variedades de élite son el material de partida para la mejora de los cultivos mediante ingeniería genética para añadir rasgos que confieran ventajas adaptativas para superar los estreses mencionados. Entre las herramientas biotecnológicas disponibles, la transformación genética (TG) y la edición genómica (EG) son las más valiosas. La primera tecnología permite incorporar genes deotras plantas no relacionadas o de diferentes organismos. Por su parte, la EG puede editar, insertar o sustituir secuencias específicas dentro del genoma (Kumar y col., 2020). Los factores de transcripción (FT) son proteínas reguladoras del proceso transcripcional en plantas y otros organismos. Entre los FT caracterizados en el girasol, se ha informado que el HaHB11, el cual pertenece a la familia del homeodominio-cremallera de leucina (HD-Zip), confiere tolerancia a la sequía, al anegamiento y a la salinidad, y otorga mayor rendimiento a Arabidopsis,maíz y alfalfa transgénicos (Cabello y col., 2017; Raineri y col. 2022).La enzima Acetolactato Sintasa (ALS) cataliza la biosíntesis de los aminoácidos esenciales de cadena ramificada y es fuertemente inhibida por varios herbicidas, tales como sulfonilureas e imidazolinonas, entre otros. La resistencia a herbicidas inhibidores de ALS es controlada por mutaciones específicas presentes en los alelos als. Ambas proteínas, HaHB11 y ALS, son objeto de estudio en el presente trabajo y medianteingeniería genética se intervino el genoma de la caña de azúcar con el propósito de conferirle tolerancia a estreses ambientales como la escasez de agua y la presencia de malezas.