Estudios moleculares de la biosíntesis de carotenoides en Cucurbita pepo

Abstract

El calabacín (Cucurbita pepo) es un cultivo de gran importancia económica en nuestro país, centrándose su producción principalmente en el sureste andaluz. A pesar de que la importancia económica de este cultivo se ha incrementado en los últimos años, su desarrollo comercial y la obtención de nuevas variedades aún no están al nivel de otras hortícolas. La demanda del consumidor y las empresas es la de adquirir productos innovadores y con mayor calidad, dirigiéndose la tendencia futura hacia el desarrollo de nuevas variedades de calabacín con valor nutricional añadido, como es el incremento del contenido en carotenoides. La implicación de los carotenoides en el desarrollo de las plantas, así como su importancia en la salud humana y consecuentemente una alta demanda de estos compuestos en el mercado, ha provocado un impulso en la investigación de los genes y enzimas de la ruta biosintética de carotenoides, así como de los mecanismos reguladores empleados por las plantas para determinar qué carotenoides y en qué cantidad se acumulan en ellas. Hasta el momento, existe poca información sobre estas cuestiones en C. pepo. En este trabajo, antes de profundizar en el estudio de los genes de la ruta y los mecanismos de regulación de ésta, se seleccionaron un conjunto de genes estables bajo diferentes condiciones para ser utilizados en el proceso de normalización de los estudios de expresión génica posteriores. Para la realización de los siguientes trabajos, se seleccionaron tres variedades de C. pepo que presentaron variaciones extremas en cuanto al contenido en carotenoides. En general, las diferencias encontradas entre los distintos órganos, así como mesocarpo y exocarpo del fruto, se...

Summer squash (Cucurbita pepo) is an economically important crop in our country, being the southeastern of Andalusia the largest producer. Although the economic importance of the crop has increased during recent years, their commercial development and breeding of new varieties are not at the level of other horticultural crops yet. Consumer and companies demand innovative products with higher quality, pointing at the future trend towards the development of new varieties of zucchini with added nutritional value, such as the increase in carotenoid content. The involvement of carotenoids in plant development as well as their relevance in human health and consequently, a high demand in the market of these compounds, has caused an impulse in the study of the genes and enzymes of the carotenoids biosynthetic pathway and the understanding of regulatory mechanisms used by plants to determine which and how much carotenoids are accumulated in them. So far, little information is known about these issues in C. pepo. Before delving into the study of the metabolic pathway genes and their regulatory mechanisms, we selected a set of stable expressed genes under different conditions to be used in further process of normalization in transcriptional profiles studies. In order to develop the following analyses, we selected three varieties of C. pepo that showed extreme differences in the carotenoid content. Overall, the differences among the organs as well as mesocarp and exocarp of the fruit, were consistent with the differential expression of most genes in these tissues. The differences among the carotenoid content in the fruits of the three cultivars, only were reflected in the expression levels of some carotenogenic genes, being the expression patterns of LCYe...