Cambios en la expresión de genes de la biosíntesis de giberelinas durante la incubación de cariopses de sorgo granífero con dormición contrastante

MA. VERÓNICA RODRÍGUEZ, GUSTAVO GUDESBLAT, NORBERTO D. IUSEM Y ROBERTO L. BENECH-ARNOLD

Santa Rosa, La Pampa (Argentina)

Congreso; XXV Reunión Argentina de Fisiología Vegetal; 2004

Sociedad Argentina de Fisiología Vegetal (SAFV)

Cambios en la expresión de genes de la biosíntesis de giberelinas durante la incubación de cariopses de sorgo granífero con dormición contrastante.  La expresión de diferentes niveles de dormición en cariopses inmaduros de sorgo granífero involucra la acción antagónica del ácido abscísico (ABA) y las giberelinas (GAs). Los embriones aislados de cariopses de RedlandB2, una línea de sorgo susceptible al brotado pre-cosecha y que presenta bajos niveles de dormición cerca de madurez fisiológica, tienen una menor sensibilidad al efecto inhibitorio del ABA en comparación con embriones de IS9530, una línea con un alto nivel de dormición. Aun cuando nuestros resultados en sorgo, al igual que los obtenidos con semillas de otros cereales, sugieren la participación del ABA en el control de la dormición durante el desarrollo, la acción de esta hormona por sí sola no explica totalmente el diferente comportamiento de cariopses inmaduros de líneas de sorgo granífero con resistencia contrastante al brotado pre-cosecha. La germinación de cariopses en desarrollo de RedlandB2 es inhibida por la presencia de Paclobutrazol o Prohexadiona (ambos inhibidores de la biosíntesis de GAs) en el medio de incubación. Paralelamente, experimentos  realizados en estas dos líneas de sorgo muestran que la expresión del gen GA20-oxidasa (enzima clave en la biosíntesis de GAs activas) aumenta durante la incubación de cariopses de RedlandB2 y precede a la germinación de los mismos, mientras que esta expresión se mantiene baja en cariopses de IS9530 (1). La regulación de los nieveles endógenos de GAs en plantas involucra numerosas enzimas, y algunas de ellas han sido identificadas como sitios clave en la regulación en diferentes procesos como por ej., la GA3-b-hidroxilasa en la promoción de la germinación inducida por luz en semillas de algunas especies (2); sin embargo, se desconocen los posibles sitios de regulación de los niveles de GAs durante la incubación en semillas inmaduras de cereales y, particularmente, cómo ocurre esta regulación en genotipos que presentan distintos niveles dormición. En este trabajo analizamos los niveles de expresión de diferentes genes que participan en la biosíntesis y catabolismo de GAs en embriones provenientes de cariopses inmaduros (i.e., 30 DPA) durante la incubación de los mismos. Los cariopses se incubaron en agua a 25ºC y a distintos tiempos de incubación se disectaron los embriones y se congelaron en N2 líquido para posterior extracción de RNA. La detección de niveles de RNA mensajero de diferentes genes de la biosíntesis de GAs se realizó mediante RT-QPCR (RT seguida de PCR en tiempo real). Para ello de diseñaron primers específicos para sorgo a partir de secuencias de EST´s (expressed sequence tags) de Sorghum bicolor que están disponibles en internet (3). Los EST´s fueron identificados mediante un proceso de blast utilizando secuencias de las enzimas de interés conocidas en otras especies. (1)     Perez-Floes L.J. et al., 2003. Journal of Exp. Bot., 54 (390): 2071-2079. (2)  Hedden P. And Phillips A.L. 2000. Trends in Plant Science, 5, 523-530. (3)  http://fungen.botany.uga.edu/sorghum.htm