Resumen
En este proyecto coordinado (Universidad Almería, UPV Valencia, CBPG Madrid) abordaremos nuevas aproximaciones para aumentar la
resiliencia del tomate en condiciones de estrés abiótico. En este contexto, nuestro subproyecto pretende descubrir nuevos alelos
reguladores que permitan la función de los meristemos en situaciones de estrés e identificar genes implicados en el retraso de la
senescencia en condiciones desfavorables, dos aspectos en los que las citoquininas juegan un papel central. Respecto a lo primero,
identificamos un mutante de tomate (pms) en el que la hipersensibilidad a la sal no se manifiesta por la típica senescencia foliar, sino por
el colapso del ápice, sugiriendo que es defectivo en un mecanismo que limita el efecto de iones Na+ sobre el meristemo. Para averiguar
si existe un mecanismo similar en especies silvestres relacionadas, silenciamos los homólogos de PMS de S. pimpinellifolium, S.
galapagense y S. pennellii, lo que convirtió las accesiones tolerantes a la sal en sensibles, revelando que este mecanismo de protección
es esencial en especies silvestres. Además, observamos que la función de PMS también es necesaria para el mantenimiento del
meristemo de S. pennellii en condiciones de sequía. Aquí pretendemos avanzar en el conocimiento de estos mecanismos y descubrir
nuevos alelos de PMS que mantengan la funcionalidad del meristemo bajo estrés abiótico. Además, mediante edición de promotores,
pretendemos modular la expresión de PMS y seleccionar líneas de tomate con mejor rendimiento en condiciones de estrés (Objetivo 4).
Identificamos también un mutante de tomate (Sed-2702) con mayor contenido endógeno de citoquininas, retraso de senescencia, y mayor
tolerancia a salinidad y sequía. Descubrimos que Sed-2702 no está alterado en un único gen, sino que presenta una gran deleción en el
cromosoma 3 que incluye catorce genes relacionados con citoquininas. Nuestro objetivo es generar líneas knock-out de estos catorce
genes, así como líneas de edición de promotores de genes seleccionados con varias gRNAs. Lo primero aportará nuevos conocimientos
sobre el papel de las citoquininas en situaciones de estrés, y lo segundo modulará la expresión génica para aumentar la tolerancia al
estrés abiótico (Objetivo 5). Estudios recientes han mostrado también que la tolerancia al frío de una accesión silvestre está asociada a
un mayor nivel de citoquininas en condiciones de estrés. Nuestra hipótesis, que no sólo se basa en estos estudios sino también en
nuestro trabajo previo, es que la elevada tolerancia al estrés abiótico de las accesiones de S. pennellii (capaz de medrar en el desierto de
Atacama) y S. galapagense (de crecer cerca de la orilla del mar en las Islas Galápagos) también está relacionada, al menos en parte, con
la tolerancia al estrés inducida por citoquininas. Para probar esta hipótesis, analizaremos los contenidos endógenos de citoquinina en
tomate y accesiones silvestres en condiciones control y de estrés, y llevaremos a cabo la caracterización funcional de los genes
relacionados con citoquininas de las especies silvestres. Además, como la selección natural debe haber dado preferencia a las variantes
alélicas que confieren una mayor adaptación de estas accesiones silvestres a condiciones desfavorables, introgresaremos algunos genes
de especies silvestres relacionados con citoquininas en cultivares de tomate para aumentar su tolerancia al estrés abiótico (Objetivo 6).
