Biotecnología

Estudian genes involucrados en el rendimiento del cultivo de girasol

Investigadores de INTA trabajan para identificar los genes de importancia en procesos biológicos y vías metabólicas. Apuntan a comprender los mecanismos de respuesta al estrés hídrico y en rendimiento, lo que se traducirá en una mejora del cultivo.

Fotos gentileza investigadora
Estudian genes involucrados en el rendimiento del cultivo de girasol

El mejoramiento asistido de especies agrícolas de interés regional permite avanzar en estudios de rendimiento, calidad, sanidad y resistencia a estreses abióticos. En girasol, investigadores del INTA buscan contribuir a la comprensión de la senescencia foliar, la respuesta al estrés hídrico y la asociación entre ambos procesos.

El objetivo que persiguen es encontrar genes que tengan expresión temprana y que estén involucrados en el proceso de senescencia foliar en la oleaginosa, por la importancia que tienen en el rendimiento.

Durante tres meses en la plataforma de fenotipado automatizado en Montpellier -Francia-, Paula Fernandez, investigadora del INTA y CONICET en el Instituto de Biotecnología (IB) de Castelar, trabajó con Cecilia Vazquez Rovere, investigadora del INTA en Labintex Europa, y Denis Vile, de LEPSE  - INRA  Montpellier (Instituto Nacional de Investigación Agronómica, según sus siglas en francés), en la reproducción de las condiciones de estrés en plantas de Arabidopsis thaliana -especie modelo que se utiliza en ensayos-.

Buscan conocer qué genes estarían involucrados en la senescencia temprana y si repercuten en el rendimiento.

De esta manera, apuntan a conocer qué genes estarían involucrados en la senescencia temprana y si repercuten en el rendimiento, para poder evaluarlos en el banco de germoplasma del INTA en Manfredi -Córdoba-.

Esto llevaría a contar con conocimiento molecular y a campo con líneas de girasol que difieren en su tasa a senescencia foliar, esto es, si senescen más tarde o más temprano.

“El girasol está limitado en rendimiento por mejoramiento clásico”, indicó Fernandez y agregó: “Desde la ecofisiología vegetal se observa que, en las latitudes donde senesce más tarde, las hojas permanecen más tiempo verdes, factor que puede contribuir a la generación de mayor biomasa y, en última instancia, a un aumento en el rendimiento del cultivo”.

La senescencia foliar temprana es un proceso clave en el desarrollo vegetal que condiciona el rendimiento del cultivo de girasol. Está controlada tanto por factores internos como externos y regulados por un conjunto de genes asociados a la senescencia, entre otros tantos factores complejos.


La investigadora Paula Fernandez en la plataforma de fenotipado
automatizado en Montpellier.

En la plataforma de Montpellier se realizaron ensayos “en plantas de Arabidopsis transgénicas, al sobreexpresar genes asociados a senescencia de girasol”, indicó la investigadora.

Al respecto, se refirió al girasol como “recalcitrante a la transformación”, es decir, una especie que no se ha podido transformar hasta ahora de manera estable con alta eficiencia de transformación.

“No tenemos manera de observar fenotipos una vez que hacemos experimentos biotecnológicos en este cultivo oleaginoso, por lo que la validación funcional de genes en la misma especie se ve limitada”, destacó.

Por ello, es necesario recurrir a especies modelo de investigación biotecnológica para caracterizar funcionalmente genes candidatos aislados de girasol.

La limitación en el rendimiento tiene que ver con que “hemos logrado por mejoramiento genético híbridos con alto desarrollo de biomasa, con mayor número de hojas y de granos, pero, necesariamente, esto no se traduce actualmente en más aceite por grano”, explicó.

La senescencia foliar temprana es un proceso clave en el desarrollo vegetal que condiciona el rendimiento del cultivo de girasol.

La sinergia de la ecofisiología con el área molecular “es clave para entender la señalización de estos eventos complejos en plantas”, dijo.

El paso siguiente de la investigación será trabajar en la integración de datos. Analizarán la información recabada por la plataforma en las 50 mediciones diarias para cada una de las 500 plantas que incluyeron 4 genotipos, con diferentes genes asociados a la senescencia. A esto se suman las medidas moleculares integradas a los PCR (reacción en cadena de la polimerasa, según siglas en inglés) en tiempo real y de secuenciación.

También, trabajan en el fenotipado de las líneas de girasol de germoplasma del INTA en la plataforma HELIAPHEN, ubicada en Toulouse -Francia-, en colaboración con Nicolás Langlade del INRA, participante de la secuenciación del genoma del girasol. Allí son evaluadas para estos caracteres mediante distintos análisis moleculares.  


Equipo del Instituto de Biotecnología: Sebastián Moschen, Norma Paniego,
Paula Fernández, Ruth Heinz (directora), Francisco Astigueta y Salvador Nicosia.