Introducción:

Estrés abiótico ocasionado por frío o déficit de agua altera muchos procesos celulares que modifican la fisiología y bioquímica de plantas; esto resulta en reducción del rendimiento de cultivos agrícolas. Las giberelinas son ácidos carboxílicos diterpenoides tetracíclicos que inducen crecimiento y desarrollo de plantas. La transcripción de muchos genes se modifica durante estrés abiótico o por aplicación de giberelinas exógenas; algunos de ellos codifican para proteínas como LEA que confieren protección contra temperatura baja y deshidratación, WRKY y FT participan en la respuesta a estrés abiótico, FT que regula el tiempo de floración y GA20ox1 que sintetiza giberelinas. La generación de conocimiento sobre los mecanismos moleculares que regulan la respuesta de las plantas a estrés abiótico es esencial para el mejoramiento del cultivo de Capsicum annuum. Para ello, en este estudio nos enfocamos en analizar el efecto de estrés abiótico y la aplicación de fitohormonas exógenas sobre el desarrollo C. annuum, principalmente en producción de fruto (chile) y la expresión de genes involucrados en la respuesta a dichas condiciones.

Método:

El genoma de C. annuum contiene homólogos de las proteínas LEA, WRKY, FT y GA20ox1, por lo que estimamos mediante Real-Time PCR (qPCR) y análisis de fenotipo, la expresión de genes y producción de frutos en plantas expuestas a temperatura baja (4 ºC), déficit de agua o tratadas con giberelinas exógenas (GA3).

Resultados:

Los transcritos de los genes CaLEA73 y WRKY40 se incrementaron durante estrés por frío en hojas. La expresión del gen CaGA20ox1 disminuyó durante estrés por frío, aplicación de GA3 y estrés hídrico-GA3 en hojas. Este efecto se observó también en botones florales de plantas crecidas bajo déficit de agua, tratadas con giberelinas exógenas, o crecidas bajo estrés hídrico-GA3; curiosamente, los transcritos de este gen fueron ligeramente abundantes en plantas crecidas bajo déficit de agua.

La transcripción de CaFT se indujo por estrés por frío y GA3 en hojas y botones florales, respectivamente; sin embargo, la transcripción de FT fue reprimida por estrés hídrico y GA3-estrés hídrico en ambos tejidos. Estrés por frío y aplicación de fitohormonas exógenas incrementaron la producción de frutos.

Conclusión:

De acuerdo con estos resultados, suponemos que el tratamiento con frío induce los mecanismos de defensa de la planta mediante activación de factores de transcripción como WRKYs y proteínas LEA e incrementa el desarrollo de la planta mediante inducción de la ruta de señalización de FT. Nuestro estudio contribuye al entendimiento de los mecanismos moleculares que controlan las respuestas a estrés abiótico y la participación de las giberelinas en el desarrollo de C. annuum para mejorar el rendimiento del cultivo de chile.

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