Identificación de genes asociados a la resistencia frente al estrés salino en Chenopodium quinoa willd (quinua) en la región de Arequipa

Identificar y caracterizar genes clave asociados a la tolerancia al estrés salino en Chenopodium quinoa Willd.

La quinua (Chenopodium quinoa Willd.) es un cultivo andino genéticamente diverso, que ha ganado especial atención en todo el mundo debido a sus beneficios nutricionales en bienestar de la salud humana. Su capacidad de adaptarse y tolerar el estrés ambiental la convierte en un pseudocereal capaz de producir el grano sin ninguna dificultad, según las Naciones Unidas para la Agricultura la quinua es un grano que podría mitigar la crisis alimentaria mundial. La salinidad del suelo es uno de los factores ambientales más importantes que limitan el crecimiento y desarrollo de las plantas. Por lo tanto, existe interés en la producción de cultivares que sean tolerantes al suelo salino. El estudio del mecanismo de tolerancia a la sal de las plantas a nivel molecular puede ofrecer algunos genes candidatos atractivos y proporcionar información valiosa para mejorar la tolerancia a la sal mediante planes de mejoramiento genético. La raíz es un órgano importante para transportar agua, nutrientes y minerales al resto de la planta, por lo que se convierte en un sitio principal de percepción y daño para varios tipos de estreses. El estudio de la expresión génica en las raíces de las plantas es importante para comprender el mecanismo molecular que confiere a las plantas la tolerancia al estrés salino. En el presente trabajo tiene como objetivo la identificación de genes asociados al estrés salino para el cual se realizará una colección de semillas de quinua de la región de Arequipa, y con ello generar un banco con accesiones UNSA. Se realizará un análisis a nivel morfofisiologico, estas serán sembradas en macetas a condiciones de invernadero y sometidas a diferentes concentraciones de salinidad con cloruro de sodio, para seleccionar variedades contrastantes (una sensible y una tolerante), con los datos obtenidos se realizarán análisis bioquímicos (niveles de clorofilas, carotenoides, flavonoide peso seco, peso fresco, contenido de agua) y transcriptómicos. A partir de los datos transcriptómicos se hará una búsqueda exhaustiva de los genes candidatos implicados en la tolerancia al estrés. Los datos permitirán construir filogenias, estructuras primarias, secundarias, predicción de estructuras 3D, predicción de dominios conservados, modificaciones postraducionales, predicciones físico-químicas de las proteínas y su participación en rutas metabólicas. Los genes candidatos serán introducidos por ingeniería genética en Arabidopsis thaliana, para evaluar por sobre expresión la tolerancia al estrés salino y detectar su ubicación subcelular para comprender la función clave de dichos genes implicados en la tolerancia al estrés. Los resultados de la investigación serán publicaran en revistas indexadas, así mismo durante el trabajo del proyecto se formarán nuevos investigadores junior los cuales sustentaran un tesis para la obtención de un título profesional, y divulgación de resultados en congresos científicos y en reuniones regionales donde la población Arequipeña podrá conocer los resultados de la investigación.

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