Caracterización genética y fenotípica del mutante T-DNA de tomate 2702-MM

Abstract

[ES] El tomate (Solanum lycopersicum L.) es uno de los cultivos de mayor interés comercial y constituye una parte importante de la producción mundial de hortalizas, ya sea para el mercado de consumo en fresco o procesado industrial. Por ello, el descubrimiento de nuevos genes implicados en diferentes procesos suscita un enorme interés, tanto desde un punto de vista científico como aplicado, ya que permitiría establecer las bases para la mejora específica de caracteres de relevancia comercial en esta especie. Desde un punto metodológico, la identificación de nuevos genes se puede abordar por diferentes vías, entre las cuales el análisis genético de mutantes constituye una de las más exitosas. En efecto, la identificación y caracterización de un mutante aporta una información valiosa sobre la función del gen mutado y puede ser el paso previo a la clonación y análisis funcional de dicho gen. La ventaja de este tipo de aproximaciones estriba en que permite identificar los genes clave que intervienen en un proceso complejo, ya que la identificación de los mismos depende del efecto fenotípico que produce su alteración. En este contexto, la mutagénesis insercional con T-DNA aporta una ventaja adicional ya que, si un gen queda etiquetado por un inserto, su clonaje se puede hacer empleando métodos basados en la PCR. Nuestro grupo está empleando la mutagénesis insercional en tomate para la identificación de genes que controlan caracteres del desarrollo, así como los responsables de la tolerancia a estrés abiótico. Este Trabajo Final de Grado se enmarca en el contexto de este programa de mutagénesis insercional y tiene como objetivo central la caracterización genética y fenotípica de un mutante dominante de tomate (2702-MM) afectado en caracteres del desarrollo vegetativo y reproductivo. En este marco general, los objetivos concretos de este trabajo de investigación han sido la determinación del modo de herencia de la mutación, la estimación del número de insertos de T-DNA, el análisis de co-segregación entre un inserto y el fenotipo mutante y la caracterización fenotípica de los efectos promovidos por la mutación, tanto en cultivo in vitro como en condiciones de invernadero.

[EN] Tomato (Solanum lycopersicum L.) is one of the crops of greatest commercial interest and constitutes an important part of world vegetable production, whether for the fresh consumer market or industrial processing. For this reason, the discovery of new genes involved in different processes arouses enormous interest, both from a scientific and an applied point of view, as it would establish the bases for the specific improvement of commercially relevant traits in this species. From a methodological point of view, the identification of new genes can be approached in different ways, among which the genetic analysis of mutants is one of the most successful. Indeed, the identification and characterization of a mutant provides valuable information on the function of the mutated gene and can be the preliminary step to cloning and functional analysis of that gene. The advantage of this type of approaches is that it allows the identification of the key genes involved in a complex process, since their identification depends on the phenotypic effect produced by their alteration. In this context, insertional mutagenesis with T-DNA provides an additional advantage since, if a gene is labelled by an insert, cloning can be done using PCR-based methods. Our group is using insertional mutagenesis in tomato for the identification of genes that control developmental traits, as well as those responsible for tolerance to abiotic stress. This Final Degree Work is framed in the context of this insertional mutagenesis program and its main objective is the genetic and phenotypic characterization of a dominant mutant of tomato (2702-MM) affected in characters of vegetative and reproductive development. Within this general framework, the specific objectives of this research work have been the determination of the mode of inheritance of the mutation, the estimation of the number of T-DNA inserts, the analysis of co-segregation between an insert and the mutant phenotype and the phenotypic characterization of the effects promoted by the mutation, both in vitro culture and in greenhouse conditions.