Economía del nitrógeno en etapas tempranas del desarrollo de coníferas: Regulación del metabolismo de la Arginina

Abstract

La economía del nitrógeno (N) tiene especial relevancia durante las primeras etapas del desarrollo embrionario. Durante la maduración del embrión tiene lugar la biosíntesis y deposición de proteínas de reserva, que son ricas en aminoácidos con alto contenido en N, como la arginina, y la movilización posterior de estas proteínas es esencial durante la germinación para el desarrollo de plantas viables. La embriogénesis somática (ES) es una herramienta biotecnológica de gran utilidad para la propagación clonal de coníferas. Durante la maduración in vitro, los embriones somáticos acumulan menos proteínas de reserva en comparación con los embriones cigóticos. Esta deficiencia en las reservas nitrogenadas de los embriones somáticos se ha señalado como la causa principal de las bajas tasas de conversión en plantas. En esta Tesis Doctoral se ha abordado el estudio de la economía del N en las etapas tempranas del desarrollo de las coníferas. Para ello, se han diferenciado dos fases principales. En la primera, se ha estudiado el proceso de ES en pino, incluyendo la inducción de embriones, maduración y germinación, así como su aplicación biotecnológica para el análisis funcional de genes. En la segunda fase, se ha estudiado el metabolismo de la arginina en embriones somáticos y cigóticos de pino. Los genes implicados en esta ruta han sido identificados y caracterizados, se ha estudiado el papel de las proteínas PII en la regulación de esta ruta con el objetivo de entender las bases moleculares que regulan la acumulación diferencial de las proteínas de reserva entre embriones somáticos y cigóticos, y además, se ha identificado y caracterizado funcionalmente un transportador potencial de arginina. Los estudios recogidos en esta Tesis Doctoral ponen de manifiesto la importancia del N y del metabolismo de la arginina durante la embriogénesis de coníferas.