Revista de genética y mejoramiento vegetal

Abstracto

La sobreexpresión de un gen anexina de tomate AnnSp2 mejora la tolerancia al estrés abiótico en el tomate transgénico a través de la síntesis de ABA y la modulación de la producción de ROS.

Raina Ijaz*, Muhammad Imtiaz, Taotao Wang

La sequía y la alta salinidad son dos de los principales factores de estrés abiótico que afectan a los cultivos agrícolas en todo el mundo. Las anexinas pertenecen a una familia de proteínas multigénicas que desempeñan un papel esencial en las respuestas al estrés de las plantas y en varios procesos celulares. Aquí, el gen AnnSp2 se clonó del tomate silvestre ( Solanum pennelli ) y se caracterizó funcionalmente en el tomate cultivado. Se descubrió que AnnSp2 se inducía después de la exposición a la sequía, la sal, el H2O2 y el ABA. Las plantas de tomate que sobreexpresan AnnSp2 aumentaron notablemente la tolerancia de las plantas al estrés por sequía y sal, como se determinó a través de análisis fisiológicos de la tasa de germinación, el crecimiento de la raíz, la tasa de supervivencia, la pérdida de agua de las hojas y el contenido de Chl. Se observó que las plantas transgénicas AnnSp2 eran menos sensibles al ABA durante las etapas de germinación de las semillas y de plántula. Sin embargo, bajo estrés por sequía, el contenido de ABA aumentó significativamente en las plantas que sobreexpresaban AnnSp2, lo que redujo la pérdida de agua, atribuido a la mejora de la tolerancia al estrés. Además, encontramos que AnnSl2 redujo la sensibilidad de las plantas a la sequía al influir en el movimiento estomático inducido por ABA, y la expresión de genes inducibles por ABA, incluidos AREB, DREB, NCED y ERD, se regularon claramente en condiciones de sequía y estrés salino. En consonancia con la acumulación de especies reactivas de oxígeno (ROS), un menor nivel de peroxidación lipídica y un aumento de las actividades de peroxidasa, incluidas APX, CAT y SOD, todo lo cual contribuyó a una mayor tolerancia al estrés oxidativo en comparación con las plantas de tipo silvestre. Por lo tanto, estos resultados indican que AnnSp2 desempeña un papel importante en la respuesta al estrés abiótico y que la sobreexpresión de AnnSp2 en el tomate transgénico mejora la tolerancia a la sal y la sequía a través de la señalización de ABA y la regulación de la producción de ROS en las plantas.

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Biografía:
Raina Ijaz es una joven biotecnóloga innovadora emergente. Completó su doctorado a la edad de 28 años en la Universidad Agrícola de Huazhong, China, bajo la dirección del Prof. Dr. Ye Zhibiao, con el apoyo del Consejo de Becas de China (CSC).