Estudio sobre la función del gen tas14, inducible por estres salino y ácido abscisico en Lycopersicon esculentum
- Autores: Rosa Mª Luna Varo
- Directores de la Tesis: José Antonio Pintor-Toro (dir. tes.)
- Lectura: En la Universidad de Sevilla ( España ) en 1995
- Idioma: español
- Número de páginas: 144
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- Tesis en acceso abierto en: Idus
- Resumen
La salinidad, presencia de altas concentraciones de sales en los suelos, constituye un problema creciente en la agricultura: el 10% de las tierras cultivables tienen un marcado carácter salino, y la mayoría de las plantas de cultivo son sensibles a la sal. Como consecuencia, en los últimos años se ha mostrado un gran interés en el desarrollo de líneas de investigación con el objeto de conocer los mecanismos de respuestas de las plantas a estas condiciones adversas.
La salinidad en los suelos es un problema debido en parte a causas naturales derivadas de las características hidrogeológicas de los mismos (composición, solubilidad de los minerales, infiltraciones de aguas) y de los efectos de los agentes atmosféricos, fundamentalmente en las regiones áridas y costeras (evaporación, deposiciones atmosféricas de sales oceánicas, etc.) (Tanji 1990). Por otra parte, este problema es consecuencia de la utilización del hombre de los recursos naturales. Con el incremento de la población ha surgido la necesidad de aumentar la producción mediante el uso del regadío y la utilización de tierras que originalmente eran consideradas marginales. El uso y abuso de las técnicas de regadío, junto con la baja calidad de las aguas utilizadas, (la mayor parte del agua en la hidrosfera es salina), ha traído consigo un aumento de las concentraciones salinas de los suelos, efecto que se ha venido a llamar salinización secundaria.
Las cifras reflejan claramente el problema: de los 14,900 millones de hectáreas de la superficie de tierras un 21% son potencialmente utilizables, estando solo un 46% de éstas cultivadas. La extensión global de suelos afectados por la salinidad se ha estimado entre 400 y 950 millones de ha, y de los 230 millones ha irrigadas entre un 30-50% están afectadas por la salinización (Epstein et al., 1980) (Szabolcs 1989).
El problema no solo está limitado a regiones áridas o semiáridas, sino que puede estar ocasionado estacionalmente debido al clima y a la movilidad de sales. Así por ejemplo, en gran parte de la Península Ibérica, la prolongada sequía estival es la causa de la creciente salinización de nuestros suelos (Alberto et al., 1983).
La tecnología para mantener la productividad de los suelos irrigados y frenar los efectos de salinización existe, drenaje y balance salino de las tierras, pero su uso está limitado por una serie de factores principalmente económicos (alto coste de las infraestructuras apropiadas, canalización de aguas de riego de buena calidad,�) y generalmente el problema se vuelve más acuciante en los países más pobres siendo estas medidas impracticables.
Una alternativa conjunta para solucionar este problema es la obtención de variedades que se adapten mejor a las concentraciones salinas existentes. Mediante los programas de mejora clásica no se han obtenido variedades más resistentes debido fundamentalmente a la complejidad espacial, temporal, cualitativa y cuantitativa del problema de la salinidad, y a la falta de variabilidad genética de los bancos de germoplasma.
El avance de la biología celular y molecular abre nuevas expectativas para solucionar conjuntamente el problema (regeneración in vitro de plantas y transformación), siendo para ello de vital importancia el estudio de las bases del mecanismo de respuesta de las plantas al estrés salino y otros tipos de estrés que ejercen efectos comunes.
La finalidad de este trabo es la de contribuir al conocimiento del gen tas14, siendo el objetivo principal determinar la posible función de este gen.
Los objetivos concretos de este proyecto han sido:
1) La obtención y análisis de plantas transgénicas que sobreexpresen el gen tas14 en orientación sentido y antisentido.
2) La purificación, caracterización y localización de la proteína TAS14.
3) El análisis in vitro de las posibles interacciones de la proteína TAS14 con otras moléculas.
Los resultados que aquí se presentan han sido ya publicados parcialmente o están en vías de publicación. (Godoy-Luna et al. 1994).
En nuestro laboratorio se ha aislado un gen del grupo de las dehidrinas, tas14, inducido por NaCL y ácido abscísico en plántulas de tomate a partir de hibridación diferencial de una clonoteca de cDNA (Godoy et al. 1990).
Se ha detectado un gen único por genoma haploide, aunque generalmente las dehidrinas una familia multigénica.
El polipéptido TAS14 consta de 130 aminoácidos, con un peso molecular de 19,984 dalton y un punto isoeléctrico de 6,52. En la composición aminoacídica destaca un 23% de residuos de glicina, seguido de un 8,2% de residuos de ácido gutámico, metionina y treonina.
La secuencia de la proteína presenta dos repeticiones del domino conservado en las dehidrinas con estructura de ?-hélcie. Además, hay, durante un tracto de Ser, adyacente a la primera repetición, que contiene varios motivos consenso para la fosforilación por CKII. Como en otroas dehidrinas la secuencia presenta dos repeticiones directa de aminoácidos ricas en glicina, la primera es una duplicación perfecta, parcialmente solapante y la segunda aunque no es perfecta muestra similaridades muy significativas.
El ARNm tas14 se acumula en plántulas tratadas con ABA, NaCl y manitol y en raíces, tallos y hojas de plantas tratadas con 10 g/L NaCl durante 24 horas. Este gen no se induce por otras condiciones de estrés: frío y herida.
La proteína se acumula en germínulas tratadas con NaCl, ABA y manito. La inducción por NaCl es rápida, detectándose proteína tras 6 horas de tratamiento y alcanzándose los máximos niveles al cabo de 24-48 horas. En plantas adultas el gen se induce por NaCl en la partes áreas (tallos y hojas) de forma abundante y continua, sin embargo en las raíces solo se detecta una expresión transitoria tras un día de tratamiento. (¿) Mediante ensayos de inmunohistoquímica se ha detectado que la proteína se acumula en primordios adventicios de raíz y está asociada a los tejidos provasculares y vasculares de tallos y hojas (Godoy-Luna et al., 1994).
