Estudio de la expresión de SyNOS en papa: ¿Nueva herramienta biotecnológica para reducir el uso de fertilizantes?

NEJAMKIN ANDRES; DECIMA ONETO CECILIA; FEINGOLD SERGIO; FORESI NOELIA; CORREA ARAGUNDE NATALIA; LAMATTINA LORENZO; DEL CASTELLO FIORELLA; MASSA GABRIELA

Salta

Congreso; LV Reunión Anual de la Sociedad Argentina de Investigación en Bioquímica y Biología Molecular; 2019

Sociedad Argentina de Investigación en Bioquímica y Biología Molecular

El óxido nítrico (NO) es una molécula señal que participa en diversos procesos de desarrollo y tolerancia al estrés en las plantas. NO participa en las respuestas de defensa a los patógenos, la resistencia al estrés abiótico, los procesos tropicales y de desarrollo desencadenados por las fitohormonas. En animales, la enzima óxido nítrico sintasa (NOS) cataliza la biosíntesis de NO a partir de la arginina, pero aún no se encontró en las plantas superiores. Recientemente identificamos y caracterizamos un nuevo tipo de NOS de las cianobacterias Synechococcus PCC 7335 (SyNOS). SyNOS tiene una estructura similar a la NOS animal con dominios de oxigenasa y reductasa. Sin embargo, SyNOS presenta un dominio adicional en el terminal amino, que codifica una globina. El dominio de globina de SyNOS parece funcionar en el ciclo de hemoglobina / NO, en el que el NO se oxida a NO3- y la oxihemoglobina se convierte en metahemoglobina. De este modo, el NO3- entraría en la vía de asimilación de nitrógeno (N) produciendo aminoácidos y proteínas. Dado que la arginina es la principal fuente de almacenamiento de N orgánico en las plantas, la expresión de SyNOS permitiría la movilización de N de la arginina en NO3-.Las plantas de papa transgénicas que expresan SyNOS bajo el promotor constitutivo 35S tienen un mayor crecimiento si se cultivan en malas condiciones nutricionales (macetas de 5 lts que contienen 66% p / p de vermiculita y 33% p / p de suelo). En esta condición, se detectó un aumento del 30% en el contenido de clorofila en plantas transgénicas de papa SyNOS, lo que indica un mejor estado de nitrógeno.En promedio, las líneas transgénicas SyNOS produjeron un 50% más de tubérculos que el tipo salvaje en condiciones de nutrientes suficientes y deficientes. Nuestros resultados sugieren que las plantas transgénicas SyNOS podrían ser más eficientes en el uso de nutrientes, requiriendo menos fertilizantes para la producción de tubérculos y podrían aumentar el rendimiento de la papa en suelos pobres