Caracterización genética de la mutante superhidrotrópica (suh1) de Arabidopsis thaliana

Abstract

Las raíces muestran una respuesta hidrotrópica en presencia de gradientes de humedad, la respuesta hidrotrópica es importante porque permite a la raíz dirigir su crecimiento hacia zonas del suelo con mayor humedad y de esta forma obtener el agua y nutrientes que la planta requiere para sobrevivir. El mecanismo molecular que regula la respuesta hidrotrópica es aún desconocido, por ello los esfuerzos de algunos laboratorios se han centrado en el aislamiento de mutantes hidrotrópicas empleando como modelo a Arabidopsis thaliana, que permitan identificar los elementos clave de este proceso, aislándose hasta el momento cuatro mutantes con una respuesta hidrotrópica alterada: nhr1, miz1, miz2 y suh1 (Eapen et al., 2003; Kobayashi et al., 2007; Miyazawa et al., 2009b). La mutante superhidrotrópica (suh1) se aisló empleando el sistema de tamizado para aislar mutantes hidrotrópicas, este sistema consiste en dos medios, uno estresante (ME) colocado en la parte superior de una caja Petri cuadrada y otro normal (MN) colocado en la parte inferior de esta, las raíces de suh1 crecen continuamente bajo condiciones severas de déficit hídrico por diez días hasta alcanzar las condiciones de potencial de agua moderadas presentes en la sección inferior de la caja Petri que contiene el medio normal, lo que no ocurre con la silvestre Col-0 que se queda en el medio estresante sin poder sobrevivir (Saucedo, 2001). Como parte de la caracterización genética de esta mutante en este trabajo se determinó a través de una retrocruza adicional que la mutación en suh1 es semidominante, este análisis además nos permitió aislar el homocigoto mutante suh1. El análisis microscópico de cofias homocigotas mutantes reveló que, a diferencia de la silvestre, estas poseen gránulos de almidón y varias capas de células tipo borde lo que indica una tasa de crecimiento mayor en ellas. El análisis de triploides que contienen una copia del gen SUH1 mutada y dos silvestres permitió inferir que la mutación en suh1 originó pérdida de la función del gen, mientras que el análisis de las mutantes por inserción de T-DNA (líneas Salk) de los genes definidos por el mapeo fino de suh1 reveló que el mejor candidato para tener la mutación puntual es el gen At2g34080 que codifica para la síntesis de una cisteín proteinasa, la cual al parecer está involucrada en la degradación de factores de respuesta a auxinas (ARFs) que son determinantes en el crecimiento diferencial de la raíz que origina la curvatura hidrotrópica.