Nitrogen deficiency impact on chlorophyll gene expression pathway and chlorophyll synthesis in tomato

Abstract

La síntesis de clorofilas juega un papel importante en el mantenimiento de la eficiencia fotosintética, así como en la regulación del desarrollo vegetal y la resistencia a condiciones de estrés abiótico, como lo es la deficiencia de nitrógeno en el manejo de la nutrición. Se ha demostrado que la ruta de síntesis de clorofilas mantiene una dinámica de regulación mutua con la ruta de asimilación intracelular de nitrógeno. Dicha dinámica es regulada por la actividad de enzimas como la Uroporfirinógeno III metil transferasa (UPM1), la cual es clave en la resistencia a condiciones de estrés por deficiencia de nitrógeno y en el mantenimiento del nivel óptimo de síntesis de clorofilas. El objetivo de este estudio fue llevar a cabo la identificación de los genes de la ruta de síntesis de clorofilas y UPM1, su caracterización funcional, su evaluación in silico de los niveles de expresión genética, y la cuantificación de clorofila total en tomate bajo condiciones de deficiencia de nitrógeno. Los resultados obtenidos demuestran que las proteínas de la ruta de síntesis de clorofilas y su funcionalidad están conservadas en la planta de tomate. Así mismo, la deficiencia en el suministro de nitrógeno redujo el nivel de expresión genética de SlHEMD y SlUPM1 (36% y 49%, respectivamente), así como el contenido de clorofila total (20%).