Development of tools for genetic transformation and tissue regeneration in plants

Abstract

RESUMEN GLOBAL El cambio climático está afectando negativamente a la producción agrícola. Por eso es crucial desarrollar nuevas plantas tolerantes o resistentes al estrés abiótico y biótico. Las herramientas biotecnológicas, como la modificación genética y la edición del genoma, pueden utilizarse para crear rápidamente plantas con nuevos rasgos. La biotecnología vegetal utiliza herramientas de edición genética como las nucleasas de dedos de zinc, las nucleasas efectoras similares a activadores de la transcripción y las proteínas asociadas a repeticiones palindrómicas cortas agrupadas regularmente espaciadas (CRISPR)/Cas. Aunque la edición del genoma vegetal es un campo nuevo, la mayoría de los sistemas de edición se basan en métodos establecidos de transformación genética. Los métodos de administración de las herramientas de edición, como la administración mediada por Agrobacterium spp., la biolística y la transformación mediada por polietilenglicol, son los mismos que los utilizados para la transformación genética clásica. Para que la edición genética tenga éxito, es necesario optimizar previamente los pasos intermedios, como la regeneración de la planta y la transformación. Esta tesis pretende determinar las condiciones óptimas para la transformación mediada por Agrobacterium tumefaciens de cultivares de Amaranthus caudatus y establecer una metodología de regeneración para genotipos de Solanum lycopersicum. Se estableció una metodología eficaz para transformar los cultivares de Amaranthus caudatus, Karmin y Helios, con resultados obtenidos a los cuatro días del inicio del experimento debido a la rapidez del método de transformación. En esta tesis se optimizó el procedimiento de obtención y regeneración de callos para tres variedades comerciales de tomate y tres entradas silvestres. Se evaluaron las condiciones óptimas para obtener el máximo número de brotes regenerados y la formación de callo para todos los tomates estudiados. Nuestro método permite obtener resultados iniciales en menos de dos semanas. Se evaluaron también los factores que influyen significativamente en el porcentaje de regeneración y formación de callo.