Aspectos metabólicos y multivitamínicos del maíz

La deficiencia de vitamina A causa 2.2 millones de muertes al año. Por tanto, investigadores intentan elevar el contenido de β-caroteno y otros carotenoides en cereales mediante la ingeniería genética. Mi trabajo consistió en analizar carotenoides en maíz y callos de arroz transgénico con el fin de indentificar y cuantificar estos pigmentos y además analizar la ruta metabólica de los mismos. Por tal motivo, desarrollaré una técnica analítica por HPLC y UHPLC que me permitió separar la mezcla de carotenoides. Estas moléculas se detectaton utilizando un detector de arreglo de diodos y masas. Con éste último se probaron distintas técnicas de ionización (ESI, APCI y APPI) para encontrar la mejor técnica que ionizara carotenos y xantófilas. Además se hallaron transiciones para identificar a cada uno de los carotenoides. Para mostrar la confiabilidad del método analítico, realicé la validación del mismo y determiné factores importantes que influyen en el análisis de carotenoides, como por ejemplo, su estabilidad química. Para analizar la ruta metabólica de los carotenoides, se realizaron distintos experimentos, entre ellos, introducir distintas combinaciones de genes en el maíz y arroz que permitieran entender cuáles eran las enzimas importantes que permitían la acumulación de carotenoides. También se analizó la biosíntesis de carotenoides a distintas etapas del desarrollo de la semilla de maíz, desde los 15 días después de la polinización (DAP) hasta los 60 DAP y su estabilidad química a lo largo de todo este período. Finalmente, se profundizó en la identificación de nuevos carotenoides encontrados en las muestras, como los oxo-carotenoides (utilizados en la industria como colorantes). Para llevar acabo su identificación, se realizaron pruebas químicas, se determinaron sus espectros visibles y sus fragmentos por masas.   

Efecto del fotoperiodo en la terminación de la diapausa de larvas de los taladros del maíz, Sesamia nonagrioides y Ostrinia nubilalis, desarrolladas en distintas variedades de maíz transgénico y sus isogénicas correspondientes

La creciente implantación de maíz transgénico en España está ocasionando cambios importantes en las poblaciones de taladros de maíz y en su ecofisiología, cambios que están por estudiar. En el evento de maíz transgénico Bt 176, hoy en día no autorizado, la concentración de proteína de Bacillus thuringiensis decrecía en el maíz senescente de forma que en otoño se podían encontrar en campos con este evento alguna larva de taladros. La implantación de maíz con el evento MON 810 sugirió la posibilidad de estudiar la posible supervivencia de larvas en maíz senescente y algunos aspectos de la diapausa de estas larvas. Para ello se infestaron 6 variedades de maíz, una con el evento Bt 176, dos con el evento MON 810 y las tres isogénicas correspondientes, con larvas neonatas de Sesamia nonagrioides (Lefébvre), confiando en una infestación natural de Ostrinia nubilalis (Hübner). Las larvas de S. nonagrioides recogidas en el evento Bt176 suponían el 14% del total de larvas de esta especie muestreadas, mientras que las de O. nubilalis recogidas en el maíz Bt suponían un 25% del total de esta especie. Sin embargo en las variedades con el evento MON 810 apenas se recogieron un 0,25% y un 1,9% de larvas de S. nonagrioides y O. nubilalis respectivamente. Las larvas recogidas en el evento Bt 176 no mostraron diferencias en su intensidad de diapausa con las recogidas en las isogénicas correspondientes. El efecto del fotoperiodo en la terminación de la diapausa fue diferente en ambas especies: mientras que el fotoperiodo largo aceleraba la terminación de diapausa en S. nonagrioides pero no en O. nubilalis pareciendo tener un efecto más pronunciado la oscuridad completa. El parasitismo por parte de Lydella thompsoni (Herting) fue del 5% para el total de larvas de O. nubilalis mientras que para el total de larvas de S. nonagrioides fue del 0,4% lo que indica la preferencia de esta taquínido por el pirálido.