THP9 mejora el contenido de proteínas de las semillas y la eficiencia del uso de nitrógeno en el maíz

Área de la Ciencia:

• Genética de las plantas
• Ciencias de los cultivos
• Biología molecular

Sus antecedentes:

• El teosinte posee una proteína de semilla significativamente más alta que el maíz moderno.
• La base genética de este elevado contenido de proteína en teosinte sigue sin caracterizarse en gran medida.

Objetivo del estudio:

• Identificar los factores genéticos que contribuyen al alto contenido de proteínas de las semillas en la teosinta.
• Investigar el potencial de estos factores para mejorar la calidad nutricional del maíz.

Principales métodos:

• Trio binning para la secuenciación de ADN de haplotipo contiguo de teosinte.
• Clonado basado en mapas para identificar los loci de rasgos cuantitativos (QTL).
• Análisis de la expresión génica y el empalme de transcripción en teosinte y maíz endogámico.
• Expresión transgénica e introgresión de genes candidatos en el maíz.

Principales resultados:

• Se identificó una QTL importante, TEOSINTE HIGH PROTEIN 9 (THP9), en el cromosoma 9.
• THP9 codifica la asparagina sintetasa 4, altamente expresada en teosinte pero afectada por un defecto de empalme en el maíz B73.
• La expresión transgénica de la proteína de semilla THP9-teosinte aumentada en el maíz B73.
• Introgestión de la THP9-teosinte aumentó la acumulación de aminoácidos y la proteína de las semillas en el maíz sin reducir el rendimiento.

Conclusiones:

• THP9 es un gen clave responsable de la alta proteína de las semillas en teosinte.
• THP9 mejora la eficiencia del uso de nitrógeno y la acumulación de aminoácidos en el maíz.
• THP9 ofrece un objetivo prometedor para mejorar el valor nutricional del maíz y la agricultura sostenible.