Estudio de los mecanismos moleculares de la producción de frutos sin semillas en tomate

Abstract

[ES] El desarrollo del ovario en un fruto (cuajado del fruto) depende de que ocurra la polinización y fertilización del mismo y puede verse comprometido por condiciones ambientales desfavorables. Sin embargo, en algunas especies el cuajado del fruto puede desacoplarse de la fertilización generando así frutos sin semillas (partenocárpicos). La partenocarpia es un carácter apreciado en la industria y a la vez, una herramienta valiosa para dilucidar las bases genéticas y moleculares que controlan el proceso de cuajado del fruto. En este estudio se obtienen y caracterizan plantas transgénicas estériles masculinas que producen frutos partenocárpicos en el cultivar de tomate Moneymaker. La esterilidad masculina es generada mediante la tecnología de edición génica CRISPR/Cas9. La proteína programable Cas9 tiene como diana uno de los genes que intervienen en los estadios iniciales del desarrollo del polen. El impedimento del desarrollo temprano del polen se puede considerar como una herramienta útil para promover el cuajado del fruto y obtener frutos sin semillas. Las plantas editadas obtenidas podrían ser útiles como líneas parentales en programas de obtención de híbridos.

[EN] The development of the ovary into a fruit (fruit set) depends on pollination and fertilization, which may be compromised by extreme environmental conditions. However, in some species, the onset of the fruit can be uncoupled from fertilization, generating seedless fruits (parthenocarpic fruits). Therefore, parthenocarpy is a valuable tool to elucidate the genetic and molecular bases that control fruit set process. In this study we report the production and characterization of male-sterile transgenic plants that produce parthenocarpic fruits in the Moneymaker tomato cultivar. We generated male-sterility using the CRISPR/Cas9 gene editing technology. The programmable protein Cas9 targets one of the genes involved in the early steps of pollen development. The prevention of pollen development at early stages can be considered as a useful tool to promote fruit set and to obtain seedless fruits. The edited plants could be also useful to be used as parental lines in hybrid breeding approaches.