ANÁLISIS DE GENES INVOLUVCRADOS EN BIOSINTESIS DE ANTOCIANOS EN FRUTOS DE DIFERENTES ESPECIES DE FRUTILLA

DEBES, M.A.; GRELLET, CF.; ARIAS, M.E.; DIAZ RICCI, JC.

San Miguel de Tucuman

Jornada; IX Jornadas de Comunicaciones de la Facultad de Ciencias Naturales e I.M.L. y II Interinstitucionales Facultad ? Fundación Miguel Lillo.; 2009

Facultad de Ciencias Naturales e IML Universidad Nacional de Tucumán

La aparición del género Duchesnea en diferentes regiones de América del Sur fue investigado por numerosos autores. Dimitri y Novara informaron la presencia de D. indica en Argentina y Zardini la reporta para la provincia de Tucumán (Argentina), informando siempre de ejemplares de frutas rojas. En un relevamiento realizado sobre especies silvestres relacionadas con la frutilla cultivada (Fragaria x ananassa), pudo detectarse un genotipo de frutos blancos (actualmente conservado en el Banco de Germoplasma Activo de frutilla - BGA-UNT). Dicho fenotipo pertenece a la especie Duchesnea indica y crece de forma natural en un pinar de la localidad de Raco (Tucumán, Argentina), rodeado por otros ejemplares de frutos rojos. El color rojo de flores y frutos, se debe principalmente a la acumulación de dos tipos de pigmentos: antocianinas y Betacianinas. La presencia de estos pigmentos en plantas superiores es frecuente, sin embargo, no es usual la existencia de ambos tipos en una misma especie. Los flavonoides, metabolitos secundarios de plantas, son importantes para la defensa contra agentes patógenos, irradiación ultravioleta y otros factores ambientales desfavorables. Los productos biosintéticos derivados de los flavonoides cumplen un rol esencial en la generación de color en flores y frutos, recursos importantes para la reproducción de las plantas mediante el reclutamiento de polinizadores y dispersores de semillas. Desde flavonoides hasta la formación de antocianinas, son numerosas las enzimas que participan en la vía de síntesis. Sin embargo debido a su ubicación estratégica y su papel en la síntesis de los precursores, la chalcona sintasa (CHS), chalcona isomerasa (CHI), flavonona-3-hidroxilasa (F3H), dihidroflavonol 4-reductasa (DFR) y antocianidina sintasa (ANS) son particularmente importantes. Estas enzimas son consideradas claves para la producción de estos pigmentos. El objetivo de este trabajo fue investigar las causas del fenotipo de frutos ?albinos? y compararlo con genotipos de frutos rojos ?normales? (de Fragaria x ananassa, Fragaria vesca y Duchesnea indica), y con otro de fruto blanco (de Duchesnea chrysantha fo. Leucocephala). Se analizó la expresión de los genes CHS, F3H, DFR, ANS y GAPDH (gliceraldehido-3-fosfato deshidrogenada, como control) a partir de RNA total. El RNA total fue extraído de frutos maduros congelados y molidos en nitrógeno líquido y purificados según Iandolino et. al., (2004). Los frutos fueron obtenidos a partir de cinco genotipos diferentes de frutillas (Fragaria x ananassa, Fragaria vesca, D. chrysanth fo. leucocephala, D. Indica con frutos rojos y D. indica de frutos blancos). La calidad y la concentración del RNA fue evaluada por espectrofotometría a 230, 260 y 280 nm (en espectrofotómetro Beckman DU 7500). El cDNA obtenido fue utilizado como templado para PCR con cebadores específicos, diseñados a partir de alineamientos de secuencias homólogas de regiones conservadas de diferentes Rosaceas (incluidas en Genebank). Los productos de PCR fueron analizados por electroforesis en geles de agarosa al 2%. Los resultados mostraron una marcada expresión de los genes CHS, F3H y DFR en todas las especies analizadas. Sin embargo, se observó una significativa reducción en la expresión de ANS en las especies de frutos blancos respecto a aquellas de frutos rojos, siendo más pronunciada en D. chrysantha fo. leucocephala.Nuestros resultados indican que la expresión de la ANS (y eventualmente también DFR) está asociado fuertemente con el color rojo del fruto, por tanto el color blanco observado en frutos de D. indica puede atribuirse a la baja expresión de dicha enzima.Este trabajo fue presentado en forma resumida en las XXVI Jornadas Científicas de la Asociación de Biología de Tucumán. Octubre de 2009. Tafí del valle ? Tucumán.Dimitri MJ. 1987. Enciclopedia Argentina de Agricultura y Jardinería 1 - 3. Ed. ACME. Buenos Aires, Argentina.Iandolino AB, Goes da Silva F, Lim H, Choi H, Willams LE, Cook DR. 2004. High-Quality RNA, cDNA, and Derived EST Libraries From Grapevine (Vitis vinifera L.). Plant Molecular Biology Reporter 22, 269?278.Novara LJ. 1993. Flora del valle de Lerma. Rosaceae Juss. Aportes botánicos de Salta. Serie Flora 2, 34-35.Shimada S, Inoue YT, Sakuta M. 2005. Anthocyanidin synthase in non-anthocyanin-producing Caryophyllales species. The Plant Journal 44, 950?959.Zardini EM. 1973. Los géneros de Rosaceas espontáneos en la República Argentina. Boletín de la Sociedad Argentina de Botánica 15(2-3), 209-228.