Caracterización genética y molecular de tomato gassho (TGSO), un nuevo gen implicado en el desarrollo embrionario de tomate
- Autores: Jorge Luis Quispe Velásquez
- Directores de la Tesis: Rafael Lozano Ruiz (dir. tes.)
- Lectura: En la Universidad de Almería ( España ) en 2018
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Vicente Moreno (presid.), Trinidad Angosto (secret.), Juan de Dios Alché Ramírez (voc.)
- Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Biotecnología y Bioprocesos Industriales Aplicados a la Agroalimentación y Medioambiente por la Universidad de Almería
- Materias:
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- Tesis en acceso abierto en: TESEO
- Resumen
El tomate (Solanum lycopersicum L.) representa uno de los cultivos de mayor interés comercial, siendo una parte importante de la producción mundial de hortalizas, ya sea para el mercado de consumo fresco o procesado industrial. Sus características botánicas, fisiológicas y genéticas le han convertido en una especie modelo en estudios de genética del desarrollo, para los cuales el análisis genético de mutantes constituye una herramienta fundamental en el descubrimiento de nuevos genes y mecanismos moleculares que regulan los distintos procesos del desarrollo vegetal.
En la presente investigación identificamos y caracterizamos al mutante de tomate 1310etmm, el cual presenta alteraciones significativas en el desarrollo embrionario que fundamental afectan a la diferenciación de la epidermis y la organización tisular del meristemo apical del tallo (SAM). Tales deficiencias conducen al desarrollo anómalo del embrión, cuyos tejidos principales, radícula, hipocotilo y cotiledones, se muestran incapaces de completar su desarrollo normal, impidiendo con ello la correcta formación y germinación de la semilla. A partir de este mutante, se ha aislado y caracterizado el gen TOMATO GASSHO (TGSO), que codifica una quinasa tipo receptor con repeticiones ricas en leucina (LRR-RLK). Este gen no había sido caracterizado antes en tomate, sin embargo, mantiene una alta identidad con los genes que codifican dos LRR-RLK del grupo XI de Arabidopsis thaliana, GSO1 y GSO2. Ambas proteínas muestran redundancia funcional parcial, teniendo el doble mutante gso1 gso2 un fenotipo muy similar al de 1310etmm. El análisis filogenético comparado nos ha permitido identificar un segundo gen de tomate, TOMATO GASSHO-LIKE (TGSOL), que codifica un receptor con gran similitud con TGSO, GSO1 y GSO2, pero que carece del dominio quinasa. El silenciamiento post-transcripcional de TGSOL dio origen a plantas con órganos aéreos más delgados y curvos, diferencias que son más notables en tallo, foliolos y órganos florales; además, las líneas silenciadas produjeron frutos sin semillas (partenocárpicos) y de tamaño reducido. Ambos genes se expresan en órganos vegetativos y reproductivos de la planta, si bien muestran expresión preferencial en los primeros, y principalmente en plántulas recién germinadas. No obstante, si bien se desconoce la función del gen TGSOL a nivel de desarrollo embrionario, la pérdida del dominio quinasa y el efecto que tiene en tejidos adultos sugieren cierto nivel de divergencia funcional respecto a los genes GSO. En su conjunto, los resultados obtenidos nos permiten concluir que el gen TGSO cumple una función homóloga a los genes GSO1 y GSO2 de Arabidopsis durante el desarrollo de la epidermis embrionaria, siendo esta función clave para la correcta formación de los cotiledones así como para el desarrollo y la actividad meristemática del SAM.
