PARTICIPACION DE LAS POLIAMINAS EN LA RESPUESTA A LA SEQUÍA DE LA FIJACIÓN DE NITRÓGENO EN FRIJOL._x000D_ _x000D_ RESUMEN_x000D_ La sequía y la disminución en la disponibilidad de agua en el suelo es uno de los estreses abióticos más importantes para las plantas. La sequía afecta el crecimiento y desarrollo de las plantas, así como su productividad. _x000D_ Las leguminosas son particularmente sensibles a la sequía, especialmente cuando dependen de la fijación simbiótica del nitrógeno para su crecimiento. Además de su efecto sobre el crecimiento de la planta huésped, la sequía afecta el establecimiento y crecimiento del nódulo, y la actividad nitrogenasa._x000D_ Las plantas han desarrollado diferentes estrategias para contender con el daño potencial causado por la sequía. Estas incluyen además de la inducción de enzimas antioxidantes tales como superóxido dismutasa, peroxidasa, y catalasa entre otras; la acumulación de osmolitos de bajo peso molecular tales como prolina y poliaminas (PAs)._x000D_ Las poliaminas son moléculas policatiónicas que juegan un rol esencial en el crecimiento celular y en la diferenciación. A pH fisiológico se pueden unir fuertemente a moléculas cargadas negativamente tales como ácidos nucleicos, proteínas y fosfolípidos. Un fenómeno general observado es que las PAs pueden alterar su concentración en respuesta a varios tipos de estreses ambientales tales como sequía y salinidad, entre otros. Se ha observado que las plantas tolerantes al estrés generalmente tienen mayor capacidad para incrementar la biosíntesis de PAs en respuesta al estrés en comparación con las plantas sensibles. Actualmente existe un creciente interés en la posible participación de las poliaminas en la reacción de defensa frente a varios estreses ambientales._x000D_ El silenciamiento génico mediado por RNAi se ha convertido en una herramienta esencial en el análisis funcional de los genes por su alta especificidad y eficiencia. Esta tecnología nos permitirá la manipulación genética del metabolismo de las poliaminas para conocer su rol fisiológico en las plantas._x000D_ Además de los diferentes trabajos realizados a nivel fisiológico, bioquímico y a nivel molecular, se requiere de un mejor conocimiento de elementos claves que actúan a nivel molecular para poder incrementar la fijación del nitrógeno en condiciones de sequía. Para identificar marcadores moleculares del estrés hídrico en nódulos proponemos el análisis comparativo en dos especies de frijol, una sensible y la otra resistente a la sequía usando macroarreglos de nódulos._x000D_

CONTRIBUCIONES DEL PROYECTO_x000D_ _x000D_ Nuestra investigación generará conocimiento sobre los mecanismos moleculares de percepción y respuesta al estrés hídrico en las leguminosas. La identificación de los factores involucrados en la regulación de la respuesta a sequía podrá dar pie a su manipulación para optimizar la fijación de nitrógeno. La optimización del uso del nitrógeno en plantas tiene evidentes beneficios económicos y servirá para disminuir la gran cantidad de fertilizantes utilizados en la agricultura. Esto reduciría la contaminación de aguas por nitritos. Por otro lado, al reducir la aplicación de fertilizantes nitrogenados al campo, se reduciría la dependencia que tiene actualmente del petróleo la fertilidad de los suelos agrícolas. Para ello proponemos un análisis integral y cuantitativo de las respuestas frente al estrés tanto a nivel transcripcional, fisiológico y morfológico, utilizando herramientas genómicas tales como el análisis trasnscripcional (vía macroarreglos) y el silenciamiento de genes. A nivel celular, la información de metabolitos en el nódulo, las enzimas implicadas en el metabolismo de las poliaminas y las del estrés oxidativo, serán esenciales para comprender las consecuencias del estrés por sequía en el funcionamiento del nódulo y por tanto en la simbiosis._x000D_ Además se ha reportado que entre las especies de Phaseolus, el frijol tepari (P acutifolius A. Gray) tiene el nivel más alto de tolerancia a la sequía (Lazcano- Ferrat and Lovatt, 1999) por lo que el estudio comparativo a nivel de macroarray nos dará información relevante que nos permitirá profundizar los conocimientos sobre las diferencias en la tolerancia a la sequía que podrán ser utilizados en el mejoramiento del frijol común._x000D_