Análisis metabólicos en plantas transgenicas de papa y tomate: una herramienta para el abordaje de fenotipos complejos.

INSANI E. M; PAZOS A. A; MIGNAQUI A. C; PIGHIN D. G; DOMINGUEZ P., G.; ASIS R; KAMENETZKY L.; FERNIE A. R.; CARRARI F.

Mar del Plata, Argentina

Congreso; ALAP 2008 - Congress of Latin American Association of Potato.; 2008

El metabolismo de órganos vegetales es consideradoun fenotipo complejo que requiere la aplicación de distintas herramientas para su análisis. La modificación en laexpresión de genes endógenos a través de transgénesis constituye también una de las principales herramientaspara el estudio de la regulación del metabolismo por genética reversa.La familia de factores de trascripción ASR(por Ácido Abscísico -ABA-, Stress, Ripening) se encuentra distribuida en plantas superiores. En plantas de tomatese han descripto cuatro parálogos (ASR1 a 4) hasta el momento. Su expresión es inducida por estrés abiótico,ABA, sacarosa, como así también durante el proceso de maduración de frutos. Existe una variedad de genes coreguladospor hidratos de carbono y ABA, aunque las bases de estas interacciones no son bien conocidas. Sobrela base de antecedentes científicos previos acerca de plantas transgénicas con niveles alterados de ASR1, lahipótesis que sustenta el presente trabajo es que las proteínas ASR se encuentran involucradas en una vía comúnde transducción de señales, regulando el transporte de asimilados a través de señales hormonales. El objetivo escaracterizar funcionalmente a ASR1 a través de análisis fenótipico, transcripcional y metabólico de plantas de papay tomate transgénicas con niveles alterados de ASR1.En papa, se encontró que la modificación de la expresión deASR1 no presentó incidencia en el fenotipo de la parte aérea de la planta pero sí mostró un efecto significativo enlos tubérculos. Papas transgénicas silenciadas para ASR1 mostraron un peso fresco disminuido mientras que lassobre-expresantes tuvieron menor número de tubérculos. Además, las líneas sobre-expresantes mostraron nivelesmás bajos de transcriptos de un transportador de hexosas de la membrana plasmática, un descenso concomitantedel contenido de glucosa en las células parenquimáticas de los tubérculos y menor acumulación de glucosa.Porsu parte, en el análisis fenotípico de plantas de tomate transgénicas se destacaron modificaciones en las tasas defloración y fructificación como así también en la acumulación de materia seca en los frutos. Asimismo, se observaronvariaciones en las tasas de transpiración y conductancia estomática, mientras que el análisis bioquímico arrojódiferencias en el contenido de hexosas glucosa y fructosa-, aminoácidos aromáticos Tyr, Trp y Phe- y compuestosfenólicos derivados del Ácido Cinámico Ácido Clorogénico y Cumárico- y flavonoles -Miricetina y Quercetina-. Laslíneas sobre-expresantes mostraron un incremento en el contenido de estos metabolitos, hecho que sugeriría unaestimulación de las vías bioquímicas del acetato y del shikamato. Estos resultados sustentan la hipótesis acerca delpapel de la proteína ASR1 en la regulación del metabolismo primario de carbono en órganos fuentes de especiesde Solanaceas y permitirían proponen el uso de esta proteína en proyectos de ingeniería metabólica.