Análisis de la expresión del gen de la S-RNasa en cruzas controladas de Prunus serotina subsp. Capulí

Daniela Carolina Mejía Duque, María de Lourdes Torres, Verónica Baquero Méndez
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Abstract

El árbol de capulí (Prunus serotina subsp. capulí) pertenece a la familia Rosaceae y es originario de América del Norte, aunque se encuentra ampliamente distribuido en zonas frías y templadas de Sudamérica, especialmente en Ecuador. Su fruto es una baya pequeña de alto interés comercial debido a las sustancias terapéuticas que contiene como antioxidantes, asociados al tratamiento de enfermedades cardiovasculares e inflamatorias. Tanto productores nacionales como pueblos ancestrales lo utilizan para la elaboración de mermeladas y bebidas fermentadas y/o espirituosas. Sin embargo, no existen cultivos agrícolas establecidos como tales en el Ecuador, por lo que resulta interesante estudiar sus mecanismos de reproducción para aplicarlos en programas de agricultura y reforestación. En especies como P. serotina es interesante entender el mecanismo GSI (gametophytic self-incompatibility) que ha evolucionado en flores hermafroditas para evitar la endogamia y que implica una limitación para la producción de frutos. El GSI es controlado por el Locus S, conformado por el gen de la S-RNasa (expresado en el pistilo) y el gen SFB, (expresado en el polen). La dinámica entre los dos genes activa o desactiva ciertas proteínas que influyen en la compatibilidad o incompatibilidad de una determinada cruza, funcionando como un complejo molecular a modo de llave y cerradura. Este sistema evita que cruzas entre individuos genéticamente emparentados puedan generar frutos, ya que trunca el crecimiento de tubos polínicos que no pueden llegar al ovario a fecundar. Esta investigación tuvo como objetivo estudiar la expresión del gen de la S-RNasa, en cruzas compatibles e incompatibles del capulí. Para esto, se realizaron polinizaciones controladas, se extrajo ARN y se realizó una RT-qPCR. Con los valores Ct obtenidos de las qPCR, se realizaron análisis estadísticos para determinar la significancia de la expresión génica entre las cruzas compatibles e incompatibles. Se complementó el estudio con un análisis del desarrollo de tubos polínicos en las distintas cruzas para entender la relación con la expresión del gen de la S-RNasa. Los resultados alcanzados sugieren que, en el caso del capulí, puede suceder una supresión del sistema GSI, provocando que cruzas consideradas como incompatibles actúen como compatibles.
s - rnase基因在李子血清素亚种对照杂交中的表达分析。Capulí
capuli树(Prunus serotina亚种)。capuli)属于蔷薇科,原产于北美,但广泛分布于南美洲寒冷和温带地区,特别是厄瓜多尔。它的果实是一种具有很高商业价值的小浆果,因为它含有抗氧化剂等治疗物质,与心血管和炎症疾病的治疗有关。国家生产者和祖先都用它来制作果酱、发酵饮料和/或烈酒。然而,厄瓜多尔没有固定的农业作物,因此研究它们的繁殖机制并将其应用于农业和重新造林方案是很有趣的。在像P. serotina这样的物种中,了解GSI(配子自不相容)机制是很有趣的,它在雌雄同体的花中进化,以避免近亲繁殖,并意味着果实生产的限制。GSI由S位点控制,S位点由S- rnase基因(在雌蕊中表达)和SFB基因(在花粉中表达)组成。这两个基因之间的动态激活或关闭某些蛋白质,这些蛋白质影响特定杂交的相容性或不相容性,就像一个分子复合物,就像钥匙和锁一样。这一系统阻止了基因相关个体之间的杂交产生果实,因为它阻止了花粉管的生长,而花粉管无法到达卵巢受精。本研究的目的是研究S-RNasa基因在capuli兼容和不兼容杂交中的表达。为此,我们进行了控制授粉,提取rna,进行RT-qPCR。利用qPCR获得的Ct值进行统计分析,确定兼容和不兼容杂交之间的基因表达显著性。在本研究中,我们分析了不同杂交的花粉管发育情况,以了解其与S-RNasa基因表达的关系。我们的研究结果表明,在capuli的情况下,可能会发生GSI系统的抑制,导致被认为不相容的杂交成为相容的。
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