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“MAÍZ TRANSGÉNICO MEXICANO CON
RESISTENCIA A ESTRÉS ABIÓTICO”
José Luis Cabrera Ponce, Roberto Ruiz Medrano,
Beatriz Xoconostle Cázares.
CENTRO DE INVESTIGACIÓN Y DE ESTUDIOS AVANZADOS DEL IPN
UNIDAD IRAPUATO, DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA GENÉTICA.
DEPARTAMENTO DE BIOTECNOLOGÍA Y BIOINGENIERÍA,
CIUDAD DE MÉXICO.
III TALLER NACIONAL DE FORMACIÓN DE REPORTEROS SOBRE
BIOTECNOLOGÍA
Y BIOSEGURIDAD DE ORGANISMOS GENÉTICAMENTE MODIFICADOS.
MÉXICO DF. JULIO DE 2011
IMPORTANCIA DEL MAÍZ EN MÉXICO
El maíz es por mucho el cultivo agrícola
más importante de México, tanto desde el
punto de vista alimentario, industrial,
político y social.
La producción de maíz en México
depende fuertemente del clima y se
desarrolla prácticamente en todo el
territorio nacional.
SEQUIA
La sequía se define como un conjunto de condiciones ambientales
atmosféricas de muy poca humedad que se extienden durante un periodo
suficientemente prolongado como para que la falta de lluvias cause un
grave desequilibrio hidrológico y ecológico.
Una sequía puede ser: incipiente, moderada, severa, crítica y
catastrófica.
La vida se complica.
CUAL FUE LA
ESTRATEGIA PARA
PRODUCIR PLANTAS DE
MAÍZ TOLERANTES A
SEQUIA Y FRÍO?
La trehalosa, un disacárido de glucosa que desempeña
un importante papel fisiológico como protector de estrés
abiótico en una gran cantidad de organismos, incluyendo
bacterias, levaduras e invertebrados.
En el Reino Vegetal, la mayoría de las especies no
acumulan cantidades considerables de trehalosa a
excepción de las plantas conocidas como plantas de
resurrección Selaginella lepidophylla, cuya característicaes ser altamente resistente a la sequía.
Osmoprotector: Trehalosa
La trehalosa se destruye con la trehalasa
Atenuación de la expresión de la trehalasa
1.- Identificación del gen que codifica para la enzima
trehalasa de maíz B73, de acuerdo a la anotación del
genoma de maíz internacional.
Diseño de la unidad de expresión de Tre AS de maíz
2.- Secuencia de nucleótidos del gen en antisentido en
orientación 5’ - 3’.
* Esta secuencia no contiene marcos abiertos de lectura
que contengan el codón de inicio ATG (AUG), por lo que
no codifica para ninguna proteína nueva.
DEPARTAMENTO DE BIOTECNOLOGIA Y BIOINGENIERIA, UNIDAD
ZACATENCO. CIUDAD DE MEXICO
INDUCCIÓN DE CALLOS EMBRIOGÉNICOS PARA LLEVAR A CABO LA
TRANSFORMACIÓN GENÉTICA
B73
SEMILLAS MADURAS CALLO ORGANOGÉNICO PRIMARIO
CALLOS EMBRIOGÉNICOS REGENERACIÓN DE PLANTAS
TIPO II
YA TENEMOS MATERIAL COMPETENTE DE MAIZ PARA
SER MODIFICADO GENETICAMENTE.
¿CÓMO VAMOS A SELECCIONARLO?SE REQUIERE UN AMBIENTE SELECTIVO CON ESTRÉS HÍDRICO.
EL PEG 8000, ES UN COMPUESTO POLIÉTER CON MUCHAS
APLICACIONES, DESDE LA INDUSTRIA MANUFACTURERA HASTA LA
MEDICINA.
ES UN POLÍMERO FLEXIBLE, SOLUBLE EN AGUA. PUEDE SER
UTILIZADO PARA CREAR PRESIONES OSMÓTICAS ALTAS (VARIAS
ATMÓSFERAS).
NO TIENE INTERACCIONES ESPECÍFICAS CON OTRAS SUSTANCIAS
BIOLÓGICAS EN LA CÉLULA.
TRANSFORMACIÓN GENÉTICA:
Agrobacterium tumefaciens Y BIOBALÍSTICA (PDS-1000/He).
ESTRÉS HÍDRICO:
SELECCIÓN EN MEDIO CON PEG 8000 (4-7%)
CONTROL35S Tre - AS
CLONA
35S Tre - AS
MEDIO MS + PEG 8000 7% (ESTRÉS HIDRICO)
CONTROL
HEREDARON LAS
PRIMERAS SEMILLAS LA
CAPACIDAD DE TOLERAR
ESTRÉS HÍDRICO?
✓✕
MAZORCA CON SEMILLAS
MODIFICADAS GENÉTICAMENTE
LA TOLERANCIA A ESTRÉS
HÍDRICO SE HEREDA EN
FORMA
MENDELINA
3 : 1 MEDIO MS + PEG 8000 7%
RIZODERMIS
ENDODERMIS
PARÉNQUIMA CORTICAL
XYLEMA
FLOEMA
HISTOLOGÍA DE RAÍCES SECUNDARIAS DE PLÁNTULAS DE
MAIZ SELECCIONADAS EN PEG 8000 7% POR 7 DÍAS.
35S Tre - AS CONTROL
Amplificación del cisgen y un segmento del
promotor 35S, utilizando oligonucleótidos
específicos, a partir de DNA total de plantas B73
T1 Y B73 T4 GM y control.
Se usaron para esta fase semillas
derivadas de la tercera generación
endogámica de las líneas genéticamente
modificadas.
Se usaron dos eventos de transformación
independientes, T1 y T4.
Caracterización fisiológica y
molecular de plantas de maíz
tolerantes a sequía
DEPARTAMENTO DE BIOTECNOLOGÍA Y BIOINGENIERÍA, UNIDAD
ZACATENCO. CIUDAD DE MÉXICO
