Transformación genética de Tagetes erecta L. vía Agrobacterium tumefaciens con el gen DXS1 de Arabidopsis thaliana / Johny Rafael Avilez Montalvo

Tesis (Maestría en Ciencias Biológicas : Opción Bioquímica y Biología Molecular) .-- Centro de Investigación Científica de Yucatán, 2014.

El cempasúchil (Tagetes erecta L.) es una planta originaria de México utilizada comúnmente como planta de ornato y medicinal, pero que también se usa en la industria alimentaria para colorear por su alto contenido del carotenoide luteína (80-90%). Los carotenoides, formados por 8 moléculas de isopreno y tienen varias funciones como fotoprotectores, antioxidantes, precursores de vitaminas, reguladores de crecimiento y atrayentes de insectos. Los carotenoides se sintetizan a partir de la ruta cloroplástica para síntesis de isoprenoides (MEP/2-C-metil-eritritol-4-fosfato), en la que el paso catalizado por la enzima 1-desoxi-D-xilulosa- 5 fosfato sintasa (DXS/CLA 1) ha sido reconocido como limitante, ya que su sobreexpresión por transgénesis aumenta el contenido de carotenoides en papa, soya, tomate y Arabidopsis thaliana. Uno de los métodos más utilizados por su simplicidad, economía y eficiencia para obtener plantas genéticamente modificadas es el sistema de Agrobacterium tumefaciens, por lo que el presente trabajo se enfocó a evaluar su eficacia para lograr la transformación genética estable de T. erecta L., tanto con un sistema reportero (expresión del gen uidAlGUS), como para la expresión del gen OXS de A. thaliana. Para determinar si el genotipo es un factor determinante para la transformación de esta especie, se probaron 11 variedades y se demostró que aunque el genotipo no es un factor importante para la transformación transitoria, si lo es para la transformación estable, siendo las variedades Lady Gold y Marvel Orange las más eficientes para estos fines. Inicialmente, un método de transformación estable se estableció con un sistema reportero, demostrándose por análisis moleculares la presencia del gen NPTII en plantas transgénicas de la variedad Marvel Orange que expresan el gen GUS. Posteriormente, el protocolo de transformación establecido con el sistema reportero se utilizó para transformar las variedades Lady Gold y Marvel Orange con el gen OXS de A. thaliana. Análisis de PCR sobre plantas transgénicas demostraron la inserción de los genes OXS y NPTII en el genoma de las plantas analizadas. Es la primera vez que se reporta la transformación estable con el gen reportero uida vía A. tumefaciens y la primera vez que se transforma Tagetes erecta L. con un gen de interés (OXS).