Tolerancia a estrés hídrico en frijol cv. Pinto Saltillo modificado con el gen pirofosfatasa vacuolar-1 de Arabidopsis thaliana

• David Cadena-Hernández ^[2] ; Roberto Gaxiola-Ariza ^[1] ; María Alejandra Mora-Avilés ^[3]
  1. [1] Arizona State University

     Arizona State University

     Estados Unidos

     
  2. [2] Instituto Tecnológico de Celaya. México
  3. [3] Universidad Politécnica de Guanajuato. México

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• Localización: Revista mexicana de ciencias agrícolas, ISSN 2007-0934, ISSN-e 2007-9230, Vol. 10, Nº. 6, 2019, págs. 1231-1245
• Idioma: varios idiomas
• Títulos paralelos:
  • Water stress tolerance in beans cv. Pinto Saltillo modified with the vacuolar pyrophosphatase-1 gene of Arabidopsis thaliana
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    El gen Arabidopsis Vacuolar Pyrophosphatase-1 (avp1) por sus siglas en inglés, el cual codifica a la enzima H+ pirofosfatasa mejora la tolerancia a sequía y salinidad e incrementa la biomasa y rendimiento cuando se sobreexpresa en plantas transgénicas. El propósito de este estudio fue analizar las características fenológicas, fisiológicas y agronómicas del frijol cv. Pinto Saltillo (PS) transformado con el gen 35Sprom:avp1 bajo condiciones de estrés hídrico extremo. El diseño experimental consistió en una distribución aleatoria de 10 plantas homocigotas por cada una de las 9 líneas PS-avp1, así como plantas control no modificadas. El riego fue suspendido en la etapa fenológica de 50% de floración y el estrés hídrico inició a partir del 100% hasta 9% de contenido volumétrico de agua (CVA), a lo largo de 10 días. Los resultados mostraron que el índice de intensidad de sequía (IIS) fue de 0.78. Aun cuando la conductancia estomática y la transpiración mostraron una tasa de disminución similar a las plantas no transformadas, la tasa fotosintética de todas las líneas PS-avp1 fue superior a las plantas control bajo condiciones de estrés hídrico. El aumento de la biomasa total en algunas líneas PS-avp1 no correlacionó con un rendimiento mayor. Siete de las nueve líneas evaluadas mostraron un mayor rendimiento (35% - 96%) comparadas con las plantas PS no transformadas bajo condiciones de estrés, indicando una mayor eficiencia en la translocación de fotoasimilados a los órganos destino (semillas).

  • English

    The Arabidopsis VacuolarPyrophosphatase-1 (avp1) gene, which encodes the enzyme H+ pyrophosphatase, improves drought and salinity tolerance and increases biomass and yield when overexpressed in transgenic plants. The purpose of this study was to analyze the phenological, physiological and agronomic characteristics of beans cv. Pinto Saltillo (PS) transformed with the 35Sprom:avp1 gene under conditions of extreme water stress. The experimental design consisted of a random distribution of 10 homozygous plants for each of the 9 PS-avp1 lines, as well as unmodified control plants. Irrigation was suspended in the phenological stage of 50% flowering and water stress started from 100% to 9% volumetric water content (CVA), over10 days. The results showed that the drought intensity index (IIS) was 0.78. Even though the stomatal conductance and perspiration showed a rate of decrease similar to the non-transformed plants, the photosynthetic rate of all PS-avp1 lines was higher than the control plants under conditions of water stress. The increase in total biomass in some PS-avp1 lines did not correlate with a higher yield. Seven of the nine lines evaluated showed a higher yield (35%-96%) compared to non-transformed PS plants under stress conditions, indicating greater efficiency in the translocation of photoassimilates to the target organs (seeds).