Establecimiento de una metodología para la evaluación agromorfológica, bioquímica y molecular de clones transgénicos de yuca (Manihot esculenta, Crantz) sembrados en campo: El caso de plantas que expresan el gen ipt de Agrobacterium tumefaciens para retención foliar

Abstract

Contar con un protocolo de evaluación de plantas transgénicas en condiciones de campo es esencial en los programas de mejoramiento de yuca, ya que muchos de los caracteres originales o deseables del clon transformado pueden alterarse y la magnitud de la expresión de los transgenes introducidos puede variar considerablemente. Este protocolo propone una metodología de campo para la evaluación de clones transgénicos de yuca mediante la caracterización agromorfológica, pruebas moleculares y bioquímicas. Para ello los clones transgénicos de yuca 529-28 y 529-48, derivados del clon africano 60444, fueron utilizados. Estos clones fueron transformados con el gen ipt, derivado de Agrobacterium tumefaciens, bajo el control transcripcional del promotor del gen SAG12 de Arabidopsis thaliana, que se activa en hojas senescentes. El gen ipt codifica para la enzima Isopentenyl Transferasa, enzima involucrada en la síntesis de citoquininas, fitohormonas relacionadas con la longevidad y funcionalidad de las hojas, característica que puede incidir finalmente en el rendimiento de la planta. El análisis molecular de estos clones transgénicos confirmó la presencia y expresión del gen ipt en el clon 529-28, pero no en el clon 529-48. Para el clon transgénico 529-28 la expresión del gen ipt, tuvo efecto principalmente en los descriptores peso de follaje y longevidad foliar, lo cual se asoció con los mayores contenidos de zeatina detectados en sus hojas basales. Este comportamiento en el incremento de la biomasa del follaje y longevidad foliar no se tradujo en un mayor rendimiento del contenido de materia seca y peso de las raíces, por el contrario estos caracteres tuvieron una reducción inesperada, lo que indicaría que las hojas retenidas no aportaron fotosintatos para almacenamiento y por el contrario consumieron sustancias de reserva. No obstante la evaluación de estos clones en un ambiente de sequía podría demostrar la utilidad del gen ipt en el rendimiento.

//Abstract: A protocol of evaluation of transgenics plants under field conditions is essential in the cassava improvement programs, since many of the original or desirable characters of the transformed clone can lose temper and the magnitude of the expression of the introduced transgenes can vary considerably. This protocol proposes a field methodology for the evaluation of cassava transgenic clones by means of the agromorfologic characterization, molecular and biochemical tests. For it the cassava transgenic clones 529-28 and 529-48, derived of the African clone 60444, they were used. These clones were transformed with the gene ipt, derived of Agrobacterium tumefaciens, under the control transcripcional of the promoter of the gene SAG12 of Arabidopsis thaliana that is activated in senescents leaves. The gene ipt codes for the enzyme Isopentenyl Transferasa, enzyme involved in the cotiquininas synthesis, fitohormonas related with the longevity and functionality of the leaves, characteristic that can impact finally in the yield of the plant. The molecular analysis of these transgenics clones confirmed the presence and expression of the gene ipt in the clone 529-28, but not in the clone 529-48. For the transgenic clone 529-28 the expression of the gene ipt, had effect mainly in the describers foliage weight and longevity to foliate, that which associated with the biggest zeatin contents detected in its basal leaves. This behavior in the increment of the biomass of the foliage and longevity to be foliated didn't translate in a bigger yield of the content of dry matter and I weigh of the roots, on the contrary these characters had an unexpected reduction, what would indicate that the retained leaves didn't contribute fotosintates for storage and on the contrary they consumed reservation substances. Nevertheless the evaluation of these clones in an atmosphere of drought could demonstrate the utility of the gene ipt in the yield.