Estudio de factores involucrados en regular la distribucin de fotosintatos

1
Estudio de factores involucrados en regular
la distribución de fotosintatos
Daniel Padilla, Lilia Bernal, Patricia Coello y
Eleazar Martínez Departamento de
Bioquímica Facultad de Química, UNAM
2
Distribución de fotosintatos
3
Modelos experimentales
Acumulación de azúcares en frutos maduros

• Respuestas a la
• deficiencia de fosfato

4
Descarga del floema y desarrollo del fruto de
jitomate
Acumulación de azúcares
5
Incorporación de azúcares
Resultados

• La expresión del transportador HXT2
• Modificó la distribución de fotosintatos
• 2. Cambió la calidad de los frutos
• Incremento de 30-40 en oBrix
  (fundamentalmente glucosa y fructosa)

6
La falta de Pi Modifica el metabolismo de
carbono Altera la distribución de
fotosintatos Reduce el crecimiento y la
productividad de las plantas
7
Niveles de fotosintatos en hojas
El almidón se acumula porque se reduce su
degradación El almidón acumulado tiene Menos
Pi Menor contenido de amilopectina Menor
susceptibilidad a la degradación por b-amilasa
8
Perspectivas inmediatas
Investigar los efectos del mayor contenido de
azúcares en los frutos maduros Rendimiento
industrial Productividad de la planta
Estabilidad del transgen Efecto del ambiente

9
Perspectivas inmediatas
Analizar el efecto de la deficiencia de Pi sobre
Los cambios en las propiedades del almidón
Los mecanismos responsables de su degradación
El desarrollo de las semillas
Las propiedades de los componentes de las
semillas maduras
10
Perspectivas a largo plazo Contribuir al
desarrollo de un grupo de investigación
especializado en ingeniería metabólica en plantas
11
Estudio de factores involucrados en regular la
distribución de fotosintatos Daniel Padilla,
Lilia Bernal, Patricia Coello y Eleazar
Martínez Departamento de Bioquímica, Facultad de
Química, UNAM. RESUMEN. Para regular la
distribución de los azúcares entre los órganos
que no realizan fotosíntesis, las plantas
disponen de mecanismos complejos que les permiten
ajustar en función del desarrollo y/o del
ambiente la cantidad de fotosintatos que cada
tejido recibe. El conocimiento de los elementos
involucrados en regular la distribución de
fotosintatos y la manipulación de esta
característica constituyen los objetivos mas
importantes de las actividades que se realizan en
nuestro laboratorio. Hemos hecho investigaciones
en Arabidopsis, jitomate y frijol, las cuales han
puesto de manifiesto la importancia de diferentes
factores. En el caso de jitomate y Arabidopsis
hemos observado que la actividad de las proteínas
transportadoras de hexosas que se encuentran en
las membranas plasmáticas de algunas células es
un factor que limita la cantidad de azúcar que
entra a un tejido. La expresión en Arabidopsis
del transportador de hexosas HXT2 de
Saccharomyces cereviciae modificó la distribución
de azúcares cuando esta misma proteína se
expresó en los frutos de jitomate durante la
etapa de acumulación de azúcares, se obtuvo un
aumento muy importante en la cantidad de glucosa
y fructosa presentes en los frutos maduros. Los
estudios con plantas de frijol han mostrado la
importancia de la cantidad del fosfato disponible
para el crecimiento. Si el fosfato no es
suficiente se modifica la distribución de
azúcares dentro de la planta y cambian las
características del almidón sintetizado en las
hojas. Este almidón tiene menos fosfato asociado,
menos amilopectina y es menos susceptible a la
degradaciòn por b-amilasa.