Transformación genética de Gomphrena globosa L. mediada por Agrobacterium rhizogenes

Abstract

Gomphrena globosa L. es una especie perteneciente a la familia de las Amaranthaceae, que en sus órganos puede acumular fenoles, flavonoides y otros compuestos que también presentan actividad biológica. Es considera como planta medicinal porque puede ser empleada para el tratamiento de algunas enfermedades como problemas renales, fiebre, cólicos, hipertensión, entre otros. El objetivo de este trabajo fue desarrollar un protocolo de transformación genética para G. globosa L. mediante la infección de tallos con las cepas K599 y AR4 de Agrobacterium rhizogenes. Para ello, se utilizaron plántulas de cultivo in vitro de aproximadamente cuatro semanas de edad, que fueron infectadas con las cepas K599 y AR4. La aparición de raíces presuntamente transformadas se pudo apreciar al día 10 ± 1 y 13 ± 1 posteriores a la infección de las plántulas con las cepas K599 y AR4 respectivamente. Se pudo observar que la virulencia fue similar para ambas cepas hacia G. globosa, de acuerdo a la agrupación por el método de Tukey. Las raíces potencialmente transformadas fueron transferidas a medio semisólido MS suplementado con 400 µg/ml de cefotaxima para eliminar la bacteria remanente, y subcultivadas las veces necesarias en medio fresco. Posteriormente se realizó la extracción de ADN genómico de raíces presuntamente transformadas, que se utilizó para confirmar la transformación mediante PCR punto final utilizando oligonucleótidos que amplificaban un fragmento del gen rolB transferido por las cepas de A. rhizogenes. Los productos de PCR permitieron confirmar la transformación de 5 líneas de raíces originalmente inducidas con la cepa K599 y una sola línea transformada con la cepa AR4. La frecuencia de transformación fue de 50 y 20 % para las cepas K599 y AR4 respectivamente, aunque cabe mencionar que el protocolo propuesto aún tiene capacidad de optimizarse. Por último, se realizó la determinación de fenoles y flavonoides en las líneas transformadas las cuales mostraron mayor contenido de ambos metabolitos, de hasta 4.5 veces más comparadas con las no transformadas. Tal efecto potenciador en la acumulación de metabolitos secundarios en tejidos vegetales transformados genéticamente ha sido ampliamente reportado en otras especies con resultados favorables en comparación con tejidos no transformados. Las líneas de raíces transformadas de G. globosa establecidas podrán ser utilizadas en futuros estudios de mejora de producción de fenoles y flavonoides, y en estudios de regulación biosintética.