Edición del gen de la enzima Trehalasa mediante CRISPR-CAS9 en arroz subsp. indica var. CR-5272

Abstract

El arroz es un cultivo de importancia agronómica, pues es considerado la principal fuente de alimento para casi la mitad de la población mundial. Se ha evidenciado la necesidad de desarrollar nuevas variedades de arroz que satisfagan la creciente demanda de este cultivo y que resistan los factores de estrés abiótico que disminuyen el rendimiento. La tecnología de edición de genomas corresponde un método rápido y preciso para el desarrollo de nuevas variedades en comparación con otros métodos de mejoramiento genético. La edición del gen de la enzima trehalasa es una estrategia para desarrollar nuevas variedades que acumulen trehalosa en arroz, el cual corresponde a un disacárido osmoprotector bajo condiciones de sequía o salinidad. En la primera parte del presente trabajo se evaluó diferentes composiciones de medios de cultivo para la regeneración por embriogénesis somática en tres variedades de arroz de la subsp. indica, siendo la variedad CR-5272 la que presentó mejor respuesta a los procesos in vitro. En la segunda parte se desarrolló un sistema de edición del gen de trahalasa mediante CRISPR/Cas9 en la variedad CR-5272 de la subsp. indica. Se obtuvieron diez líneas transgénicas para los plásmidos con los cassettes de expresión de los genes CRISPR, sin embargo, no se detectó edición en ninguna línea. En la tercera parte se editó el gen de trehalasa en la variedad Nipponbare de la subsp. japonica de arroz. Se obtuvieron seís líneas (T0) con mutaciones que ocasionaron cambios pequeños en la secuencia proteica (pérdida o sustitución de un solo aminoácido), así como cambios significativos como pérdidas de hasta 203 aminoácidos al inicio de la proteína. En las pruebas de resistencia a salinidad (cloruro de sodio), se obtuvieron dos líneas (T1) que demostraron potencial resistencia en la cuantificación de clorofila