Genetica vegetal

El trabajo de investigación de nuestro grupo se ha enfocado principalmente en el cultivo in vitro del chile (Capsicum spp.), una especie hortícola de suma importancia a nivel estatal, regional, nacional y mundial. El objetivo general es establecer cultivos in vitro de células, tejidos y órganos para ser utilizados en estudios básicos de fisiología, bioquímica y biología molecular, así como suempleo para la manipulación genética de características de importancia agronómica e industrial. Estos sistemas se han utilizado para la regeneración de plantas, y para la clonación y multiplicación de individuos con ciertas características agronómicas de interés, como es la resistencia a ciertos tipos de virus. Asimismo, el cultivo de anteras de chile se ha aplicado para la generación de líneaspuras, homocigotas o isogénicas como alternativa para fijar más rápidamente características de importancia agrícola. La capacidad de los tejidos de chile para regenerar plantas completas in vitro se ha utilizado para el establecimiento de un sistema de transformación genética por medio de la infección con Agrobacterium tumefaciens para la transferencia de genes foráneos que codifican características deimportancia agronómica (resistencia a insectos, hongos, virus) o para la manipulación genética de vías biosintéticas de importancia industrial, como lo es la ruta de los capsaicinoides (compuestos picantes de los frutos de chile). Los cultivos en suspensión y cultivos de tejidos han servido como modelos para el estudio de su capacidad biosintética para la producción de los capsaicinoides,compuestos que normalmente son sintetizados y acumulados en los frutos de chile. La variación generada en los cultivos celulares se ha aprovechado para la selección de clonas o líneas celulares con resistencia a condiciones de déficit de agua (sequía), que, a su vez, nos han permitido llevar a cabo estudios bioquímicos y moleculares relacionados con los mecanismos de resistencia a estrés hídrico a nivelcelular.

Estudios de expresión diferencial de genes en cultivos celulares de chile resistentes a estrés hídrico y en plantas sometidas a déficit de agua.

El chile es un cultivo que se siembra bajo condiciones de riego debido a su sensibilidad al déficit hídrico. Con el fin de tratar de establecer alternativas para el mejoramiento genético de la resistencia al estrés hídrico, se aislaronclonas celulares de chile con diferente tolerancia a déficit hídrico a partir de suspensiones celulares sometidas a presión de selección en presencia de 15% de polietilenglicol (PEG) en el medio de cultivo. Una línea celular sensible (ST) y una clona resistente a 15% de PEG, denominada T7, creciendo tanto en ausencia (P0) como en presencia de 15% de PEG (P15) han sido utilizadas para los estudios deexpresión génica por medio de despliegue diferencial. Fragmentos de ADN complementario (ADNc) de expresión diferencial han sido clonados y secuenciados, y su expresión en la clona celular T7 en P0 y P15, así como en la línea ST ha sido confirmada. Asimismo, se ha estudiado la expresión diferencial de aproximadamente 25 fragmentos de ADNc en los cultivos celulares. De éstos, 6 fragmentosdemostraron ser de expresión diferencial. El análisis de las secuencias de algunos de los ADNc de expresión diferencial ha permitido encontrar homologías con genes que codifican proteínas tipo ELIP (Early Light Induced Proteins), un factor de transcripción de respuesta a auxinas (Auxin Responsive Factor) y una cetoacil-tiolasa, entre otros (ODE1, ODE2 y ODE14; Fig. 1).



Figura 1. Hibridacionesnorthern de 6 diferentes fragmentos de ADNc (ODEs) que mostraron expresión diferencial. ST, línea celular sensible; P0, línea tolerante T7 cultivada en 0% de PEG; P15, línea tolerante T7 mantenida en 15% de PEG.

La obtención de las secuencias codificantes completas de los fragmentos de ADNc de expresión diferencial, así como el papel de éstos en los mecanismos de tolerancia al estrés hídrico...