Respuesta comparativa al estrés salino entre Capsicum annuum var. glabriusculum y Capsicum annuum var. annuum: Análisis molecular, fisiológico y morfométrico
Resumen
El problema de salinidad afecta más de 800 millones de hectáreas a nivel mundial,
principalmente limitando el potencial de producción de cultivos de especies glicófitas
seleccionadas por su rápida tasa de crecimiento y alto rendimiento. Esta selección
artificial ha conducido a que las plantas domesticadas presenten distintos patrones de
tolerancia al estrés salino que las plantas silvestres. Se ha documentado que estos los
parientes silvestres son un valioso acervo genético que pueden ayudar a elucidar los
mecanismos moleculares de tolerancia a diversos factores bióticos o abióticos
estresantes. Un cultivo importante a nivel mundial es el chile poblano (Capsicum annuum
var. Annuum). Su contraparte silvestre es el chile chiltepin (C. annuum var.
Glabriusculum). El objetivo general de este trabajo fue determinar por parámetros
fisiológicos y morfométricos la tolerancia a salinidad de C. annuum var. glabriusculum e
identificar por técnicas moleculares los genes involucrados en este fenómeno, así como
evaluar la expresión de algunos de ellos en C. anuum var. annuum. Para determinar la
resistencia del chiltepín y chile poblano a la salinidad, se realizó un bioensayo con los
siguientes tratamientos: riego por 30 días con solución nutritiva Hoagland con NaCl (0
mM, 50mM, 100mM, 200mM, 300mM). Se evaluaron los parámetros de transpiración,
área foliar, peso seco y fresco de hoja, de tallo, y de raíz, y se realizó un análisis del
contenido de minerales en esos tejidos. Los resultados mostraron que el chiltepín, a
diferencia del chile poblano, posee los siguientes mecanismos fisiológicos para tolerar
altas concentraciones de NaCl: (1) disminuye la tasa de transpiración y luego la mantiene
constante, (2) no se ve afectada la producción de clorofilas, (3) acumula iones de Na+ en
la hoja; mientras que en los análisis morfométricos (comparado con un Indice de
Crecimiento Relativo) se encontró que: (1) aumenta el crecimiento de la raíz, (2) no se ve
afectado el número de hojas y el área foliar, lo que indica que el chiltepín toleró el estrés
salino inducido. Por otra parte, para evaluar la expresión diferencial de genes por el
fenómeno de salinidad, se hizo un bioensayo con chiltepín sometido a estrés salino.
Plantas de chiltepin se agruparon en Control, Tratamiento A (NaCl 300 mM y muestreo
de hoja a los 30 minutos post-aplicación de NaCl) y Tratamiento B (con muestreo de hoja
a las 24 horas post-aplicación de NaCl). El material genético obtenido se analizó por
Despliegue Diferencial (DD) y por Amplificación con oligonucleotidos específicos (AOE).
Del análisis de los perfiles electroforéticos de DD se seleccionaron 10 amplicones y de
AOE se obtuvieron 12 genes. Para comparar y evaluar la expresión génica entre chiltepin
y chile poblano, se realizaron macroarreglos en donde se inmovilizaron los genes
obtenidos por expresión diferencial y se hibridaron con sondas marcadas con
digoxigenina. Las sondas se sintetizaron a partir del material genético obtenido chile
poblano sometido bajo las mismas condiciones del segundo bioensayo. El análisis de los
resultados indicaron que los genes que no hibridaron entre chile chiltepín y chile poblano
fueron: Acetolactato sintasa, Inhibidor de la disociación GDP, DEA-1, Esterasa del chile,
Subunidad α de E1 de la piruvato deshidrogenada, una con función desconocida, 24
DDRP5, 17 DDRP5, 9 DDRP6, 14 DDRP6 y 20 DDRP6. Los niveles de expresión de
dichos genes en las dos variedades tienen una expresión opuesta y pueden estar
involucrados en las diferencias a la resistencia al estrés salino entre el chile chiltepín y el
chile poblano. Adicionalmente se depositaron 6 secuencias de expresión (ESTs) de
chiltepín bajo estrés salino en el GenBank.