Elucidación del mapa de los apocarotenoides durante el desarrollo del azafrán: desde pigmentos a reguladores. BIO2016-77000-R

Los carotenoides constituyen un amplio grupo de pigmentos terpenoides con importantes funciones biológicas, que además son una reserva importante de precursores para la biosíntesis de compuestos bioactivos en bacterias, hongos, animales y plantas. Estos compuestos, productos de corte de los carotenoides (apocarotenoides), desempeñan diversas funciones en plantas que incluyen las de pigmentos, compuestos aromáticos, hormonas y moléculas señal, así como moléculas reguladoras con funciones todavía desconocidas.Uno de los pigmentos de mayor valor comercial es la crocina, principalmente sintetizada por Crocus sativus y que se acumula en los estigmas. La especia conocida como azafrán, de un llamativo color rojo, está constituida por los estigmas tostados, y su precio en el mercado es de 8/gramo. Es por ello que C. sativus es mundialmente considerado como un cultivo de gran valor económico. A pesar de ello, el área de cultivo del azafrán se ha reducido de forma notoria en muchos países europeos tradicionalmente productores de azafrán, entre los que se incluye España como principal productora, y esto se debe a que el cultivo precisa de una intensa mano de obra para la recolección diaria de flores y la posterior separación de los estigmas, lo que se refleja en el elevado precio de la especia, impidiendo el

uso más extendido del azafrán por parte de otros sectores. Las flores y los cormos del azafrán, constituyen las partes más valiosas de este cultivo, tanto desde el punto de vista agronómico como industrial. Por ello, la elucidación de los procesos que de forma positiva afectan a su desarrollo en términos de rendimiento e incremento de la calidad de la especia, y de incremento en el tamaño y tasa reproductiva del cormo, deben considerarse de forma prioritaria con el objetivo de asegurar una mayor competitividad y potenciación de

este cultivo. El proyecto APOMAPS tiene un amplio objetivo, que supone la construcción de un mapa de los apocarotenoides en el azafrán, que abarque sus rutas de biosíntesis, regulación, funciones, y procesos de señalización durante el desarrollo de los dos tejidosclaves del azafrán: flores y cormos. Para alcanzar este reto global APOMAPS tiene tres objetivos más específicos. Primero esperamos identificar factores y mecanismos responsables de la formación y acumulación de la crocetina y las crocinas en el estigma del azafrán, los apocarotenoides coloreados de C. sativus, mediante análisis de correlación entre los datos de expresión génica y de apocarotenoides. Segundo, pretendemos determinar la participación de los apocarotenoides no coloreados durante el desarrollo del estigma: descifrar la

función de las estrigolactonas en flores y su posible interacción con la síntesis de crocetina y crocinas. Tercero, investigar la presencia de rutas de biosíntesis de carotenoides específicas para la generación de apocarotenoides en cormo y raíz, y determinar cómo las estrigolactonas y otros apocarotenoides actúan durante el desarrollo del cormo y sus implicaciones en el mantenimiento de la paradormancia. Los conocimientos derivados de las actividades planteadas en este proyecto permitirán elucidar aspectos fundamentales de la regulación de la biosíntesis de los carotenoides y apocarotenoides. Proporcionarán además nuevas herramientas que combinadas de forma efectiva con el conocimiento generado, permitirá avances significativos en la modificación del contenido de carotenoides yapocarotenoides en el azafrán y otros cultivos.