La sobreexpresión del gen EPSPS mejorado da como resultado tolerancia al glifosato a nivel de campo y un mayor rendimiento de grano en arroz



El glifosato es un herbicida popular, sistémico y de amplio espectro utilizado en la agricultura moderna. Al ser un análogo estructural del fosfoenolpiruvato (PEP), inhibe 5-enolpyruvylshikimate 3-fosfato sintasa (EPSPS), que es responsable de la biosíntesis de aminoácidos aromáticos y varios metabolitos secundarios aromáticos. Tomando el liderazgo de las malezas resistentes al glifosato, se desarrollaron dos variantes mutantes del gen EPSPS del arroz mediante sustitución de aminoácidos (T173I + P177S; TIPS-OsEPSPS y G172A + T173I + P177S; GATIPS-OsEPSPS). 

Estos genes EPSPS mutados se sobreexpresaron en arroz bajo el control de EPSPS nativos o de promotores constitutivos (promotor de ubiquitina de maíz [ZmUbi]). La sobreexpresión deTIPS-OsEPSPS bajo el control del promotor ZmUbi resultó en una mayor tolerancia al glifosato (hasta tres veces la dosis recomendada) sin afectar la aptitud y los rasgos agronómicos relacionados de las plantas en condiciones controladas y de campo. Además, tales líneas de arroz produjeron 17-19 % más de granos en comparación con el tipo salvaje (WT) en ausencia de aplicación de glifosato y se encontró que el contenido de fenilalanina y triptófano en las semillas transgénicas era significativamente mayor en comparación con las semillas WT.

Nuestros resultados también revelaron que la expresión guiada por el promotor nativo de genes EPSPS modificados no mejoró significativamente la tolerancia al glifosato. El presente estudio describe la introducción de una mutación TIPS específica de cultivo en la clase I aroAEl gen del arroz y su sobreexpresión tienen el potencial de mejorar sustancialmente el rendimiento y la tolerancia al glifosato a nivel de campo en el arroz. Este es el primer informe que observa que el EPSPS tiene un papel que desempeñar en la mejora del rendimiento de arroz del grano.

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Publicado: 11 de junio de 2020

Fuente: Plant Biotechnology Journal

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