CARACTERIZACIÓN GENÓMICA DE GENES RELACIONADOS CON EL PESO DE GRANO EN QUÍNOA: EXPANSINAS

CRESTA, AGUSTIN; ARIZIO, CARLA; MANIFESTO, M. M.; BERTERO, H. D

Ibarra

Congreso; IV Congreso Mundial de Quinua; 2013

Universidad Técnica del Norte-Ecuador

Evidencias tempranas han mostrado que el volumen del grano (expansión del endosperma o de los cotiledones) puede ser limitado por restricciones físicas aplicadas a los granos en crecimiento en los cultivos de trigo, soja, avena, cebada, arroz y maíz. La extensibilidad de las paredes es regulada por una familia de proteínas llamadas expansinas que actúan relajando las cadenas de celulosa y hemicelulosa, permitiendo la elongación celular en respuesta a la presión de turgencia. Se han encontrado asociaciones entre patrones de expresión de genes de expansinas y la extensión de los tejidos durante el desarrollo de los frutos de tomate y frutilla. En la actualidad no hay disponibilidad de información en la literatura acerca del rol de estas proteínas en el crecimiento de los granos en cereales aunque sí se ha encontrado expresión de las mismas en granos de trigo. El objetivo del trabajo fue investigar el grado de homología de genes determinantes de peso de grano (PG), como las expansinas entre quinoa y otras especies y el grado de polimorfismo de las secuencias amplificadas en los genotipos estudiados. A través de la genética comparativa es posible verificar la homología con secuencias que pertenecen a rutas metabólicas muy conservadas y cuya funcionalidad es conocida. Se aisló DNA de 20 genotipos de Chenopodium quinoa mediante el protocolo de Dellaporta modificado (1983). Se diseñaron 2 pares de primers para evaluar los dos exones del gen codificante de expansinas a partir de las secuencias disponibles en bases de datos publicas de Chenopodium quinoa, C. rubrum, Oryza sativa y Beta vulgaris. Los alelos fueron secuenciados y su identidad corroborada mediante la herramienta BLAST, NCBI. Mediante el marcador diseñado sobre el exon 2 se obtuvo un alelo cercano a los 900 bp presente en todos los genotipos y dos alelos de menor tamaño (800 y 700 bp) en cuatro genotipos. El alelo de 900 bp presenta una inserción (130 pb aproximadamente) ausente en el EST de Ch quinoa y en el genómico de la alfa-expansina EXPA1 de Oryza sativa genómico, mientras que presenta 100% de homología con Vitis vinifera (2e-60 value) y se observo la presencia de la inserción. Se observó una homología de secuencia del 100% entre los distintos genotipos, mostrando un alto grado de conservación de secuencia. Entre alelos la diferencia se debe a la ausencia de la inserción. Para el exon 1 se no obtuvo producto de amplificación, sugiriendo que la secuencia de Oryza sativa utilizada para su diseño diverge de la presente en quinoa. La estrategia utilizada permitió corroborar la presencia de secuencias homólogas al gen de expansina en quínoa, observar un alto grado de homología con las especies modelo utilizadas y explorar la diversidad alélica presente en los genotipos evaluados.