Revista de genética y mejoramiento vegetal

Abstracto

De Arabidopsis a los cultivos: una herramienta molecular para aumentar el contenido proteico y la resistencia a enfermedades

Li Ling

Las plantas de cultivo deben integrar señales del entorno y priorizar las respuestas a los factores de estrés que pueden ocurrir de forma individual o simultánea durante la temporada de crecimiento. Las respuestas al estrés pueden afectar negativamente el crecimiento de las plantas y los rasgos de calidad, como las proteínas y el almidón. La capacidad de optimizar la productividad proteica de los alimentos de origen vegetal tiene un impacto de largo alcance en la salud y la sostenibilidad mundiales. Las enfermedades de las plantas causan cada año importantes pérdidas en la producción de cultivos. El gen huérfano QQS (almidón de qua quinina) de Arabidopsis thaliana modula la asignación de carbono a las proteínas y al almidón. La expresión ectópica de QQS aumenta el contenido proteico2 en las hojas y las semillas de soja, maíz y arroz. Los niveles de transcripción de QQS se alteran en plantas sometidas a estrés y en mutantes de genes implicados en todo tipo de respuestas al estrés, lo que indica que QQS puede integrar el metabolismo primario con las perturbaciones ambientales, ajustando así la adaptación de la planta a los factores de estrés abióticos y bióticos. La proteína QQS se une a un regulador transcripcional en Arabidopsis y sus homólogos en los cultivos: la subunidad C4 del factor nuclear Y (NF-YC4). La sobreexpresión de NF-YC4 imita el fenotipo de sobreexpresión de QQS.