Efecto del glifosato en la expresión génica de la ruta del siquimato en Amaranthus palmeri

Abstract

Este estudio ha abordado el efecto del herbicida glifosato en la regulación de la ruta del siquimato en la especie Amaranthus palmeri, comparando una población sensible a glifosato con una población resistente. Se han determinado, mediante PCR cuantitativa (qPCR), el efecto de dos dosis de glifosato sobre la expresión génica de los enzimas de la ruta del siquimato. También se ha determinado la actividad enzimática de los enzimas post-corismato antranilato sintasa (AS) y corismato mutasa (CM). Se ha podido observar que el gran aumento en el número de copias génicas del enzima EPSPS en la población resistente no tiene un efecto pleiotrópico basal en la expresión de los demás genes de esta ruta de síntesis de los aminoácidos aromáticos. Tras el tratamiento con glifosato, se observó, en ambas poblaciones, una inducción general de la expresión de los genes de la ruta del siquimato, dependiente de la dosis de glifosato. Es destacable que la aplicación del glifosato provoca el aumento de la expresión y actividad AS, y la tendencia opuesta en expresión CM, lo que conlleva un flujo preferente hacia la formación de triptófano en lugar de tirosina y fenilalanina.

This study has addressed the effect of glyphosate herbicide on the regulation of shikimate pathway in Amaranthus palmeri, comparing one resistant and one sensitive population. By using qPCR, the effect of two doses of glyphosate on gene expression of shikimate pathway enzymes has been determined. Postchorismate enzymatic activities from antranilate synthase (AS) and chorismate mutase (CM) have also been determined. It has been observed that the large increase in the number of EPSPS gene copies in the resistant population does not have a basal pleiotropic effect on the expression of the other genes of this biosynthetic pathway. After glyphosate treatment, it was observed a general dosedependent induction of the expression in both populations. It is noteworthy that the application of glyphosate causes increased AS expression and activity and the opposite trend in CM expression, which implicates a preferential flux toward the formation of tryptophan instead of tyrosine and phenylalanine.