Análisis de la expresión génica en plantas de tomate irradiadas con UV-B

Abstract

El UV-B corresponde a la radiación solar comprendida entre los 280 y 315 nm. Si bien un bajo porcentaje de esta radiación alcanza a la superficie terrestre, a bajas dosis, ejerce respuestas fotomorfogénicas en las plantas, mientras que a dosis altas produce daño celular [1]. A lo largo de la evolución, estos organismos han desarrollado mecanismos de defensa como la inducción del gen chalcona sintasa (CHS), enzima que participa en la síntesis de fenilpropanoides [2] y CPD fotoliasa, enzima que repara dímeros de ciclobutano pirimidina, el principal tipo de daño al ADN generado por UV-B [3]. En plantas de arroz, la tolerancia al UV-B de diferentes cultivares depende de la actividad de la enzima CPD fotoliasa [4]. Con el objetivo de estudiar la respuesta de defensa al UV-B en dos cultivares de tomate, se analizó la expresión de los genes CHS y CPD fotoliasa y se determinaron los niveles de antocianinas. Para ello, plántulas de tomate Solanum lycopersicum de los cultivares (cvs.) Platense y MoneyMaker de 12 días fueron sometidas a 2.2 W/m2 de UV-B durante 4hs por tres días consecutivos. Inicialmente se analizó la expresión de nueve candidatos agenes de referencia (GR) en hojas del cv. MoneyMaker control e irradiadas con UV-B mediante RT-qPCR. La estabilidad de los mismos se evaluó mediante los algoritmos estadísticos NormFinder, geNorm, Bestkeeper, DeltaCT y ANOVA. Los resultados obtenidos mostraron que actina+tubulina son los GR recomendados y que este par es suficiente para la normalización de la expresión génica. El análisis de la expresión de los genes CHS y CPD fotoliasa en los cvs. Platense y MoneyMaker mostró un aumento en los niveles de ambos transcriptos en respuesta al UV-B. Sin embargo, la expresión de CPD fotoliasa en el cv. MoneyMaker fue menor comparada con el cv. Platense. Por otro lado, los niveles de antocianinas en respuesta al UV-B fueron mayores en el cv. MoneyMaker respecto del cv. Platense. En conjunto, los resultados obtenidos indican que en plántulas del cv. MoneyMaker irradiadas con UV-B se produce un aumento en la concentración de antocianinas el cual permitiría una mayor absorción de esta radiación en la hoja. Esto conduciría a una menor inducción de los transcriptos correspondientes al gen CPD fotoliasa comparado conel cv. Platense, ya que se ocasionaría un menor daño al ADN. Finalmente, el estudio de las respuestas de plantas de interés agronómico a la radiación UV-B es importante para el desarrollo de herramientas de interés biotecnológico que permitan aumentar su productividad.