Plantas transgénicas de piña (Ananas comosus (L.) Merril) transformadas mediante Agrobacterium tumefaciens con tolerancia al herbicida FINALE® y resistencia a Phytophthora nicotianae var. parasitica

Abstract

Mundialmente, la piña (Ananas comosus (L.) Merril) es la especie económica más importante de la familia Bromeliaceae. La producción anual del 2006 alcanzó 18.2 millones de toneladas. Por lo tanto, programas de mejoramiento encaminados a perfeccionar el comportamiento agrícola general están justificados. Esta investigación se enfocó en el establecimiento de una metodología para la transformación genética del cv. Cayena lisa Serrana, mediante Agrobacterium tumefaciens. Se demostró la factibilidad del uso de los Biorreactores de Inmersión Temporal para la selección de líneas transgénicas resistentes a fosfinotricina. El agente de selección fue efectivo a concentraciones menores en comparación con los frascos convencionales de micropropagación. Por otra parte, se evaluó la tolerancia de líneas transgénicas (bar, quitinasa, AP24) ante el herbicida FINALE® y la resistencia a Phytophthora nicotianae var. parasitica. Se identificaron en aclimatización las líneas 90, 40, 44, 46 y 27 con tolerancia al herbicida; mientras las líneas 90, 79, 41, 1 y 20 mostraron protección frente al ataque del patógeno. Adicionalmente, se evaluó en campo la primera generación vegetativa de la línea promisoria 90. Se analizó su perfil proteómico, indicadores bioquímicos y caracteres agronómicos. En comparación con los testigos, las proteínas mayoritarias del proteoma de la línea 90 no variaron, y se mantuvo con 50 cromosomas. Se observaron diferencias estadísticas en cuanto a niveles de fenoles, clorofilas, proteínas; actividad fenilalanina amonio liasa, superóxido dismutasa, glutamina sintetasa; masa del fruto sin corona; altura de la corona; y altura y diámetro de la planta. Sin embargo, tales variaciones inesperadas no justifican el rechazo de la transgénesis como una herramienta importante para el mejoramiento genético de la piña. Worldwide, the pineapple (Ananas comosus (L.) Merrill) is the most important economic species of the Bromeliaceae family. The annual production of 2006 reached 18.2 million tons. Therefore, breeding programs aimed at improving general agricultural behavior are justified. This research focused on the establishment of a methodology for the genetic transformation of cv. Cayena lisa Serrana, by means of Agrobacterium tumefaciens. The feasibility of the use of Temporary Immersion Bioreactors for the selection of transgenic lines resistant to phosphinothricin was demonstrated. The selection agent was effective at lower concentrations compared to conventional micropropagation bottles. On the other hand, the tolerance of transgenic lines (bar, chitinase, AP24) to the FINALE® herbicide and resistance to Phytophthora nicotianae var. parasitica. Lines 90, 40, 44, 46 and 27 with tolerance to the herbicide were identified in acclimatization; while lines 90, 79, 41, 1 and 20 showed protection against attack by the pathogen. Additionally, the first vegetative generation of the promising line 90 was evaluated in the field. Its proteomic profile, biochemical indicators and agronomic characters were analyzed. In comparison with the controls, the majority proteins of the proteome of the line 90 did not vary, and remained with 50 chromosomes. Statistical differences were observed regarding levels of phenols, chlorophylls, proteins; activity phenylalanine ammonia lyase, superoxide dismutase, glutamine synthetase; fruit mass without crown; height of the crown; and height and diameter of the plant. However, such unexpected variations do not justify the rejection of transgenesis as an important tool for the genetic improvement of pineapple. (traducción automática)