Caracterización de secuencias de metiltransferasas asociadas a la aposporía en Paspalum notatum

SIENA L; SELVA JP; ORTIZ JPA; ECHENIQUE V; LEBLANC O; PESSINO S

Zavalla

Taller; III Ciclo de seminarios sobre avances en la caracterización genética y molecular de la apomixis en gramíneas forrajeras; 2012

Facultad de Ciencias Agrarias, Universidad Nacional de Rosario

La apomixis se refiere a diversos comportamientos reproductivos que resultan en una clonación vía semillas. Las plantas apomícticas omiten tanto la reducción meiótica como la fecundación de la ovocélula, y producen descendientes que son réplicas genéticas exactas de la planta madre. Esta reproducción clonal única aparece naturalmente en numerosos taxones de plantas, pero está ausente en las especies de gran cultivo. Su introducción en especies de consumo masivo representaría un beneficio potencial enorme para la agricultura, ya que permitiría la fijación inmediata del vigor híbrido. Sin embargo, el potencial de la apomixis en beneficio de la agricultura requiere un mejor conocimiento de su control molecular, que se considera actualmente una desregulación de la sexualidad. En los últimos años se ha generado una evidencia creciente acerca del rol que desempeñan ciertas vías de metilación de ácidos nucleicos en la expresión de varios tipos de apomixis gametofítica en las gramíneas. Se identificaron dos mutantes de pérdida de función para genes de metiltransferasas de la vía de metilación del ADN dirigida por ARN (RdDM)(dmt102 y dmt103) enZea mays, que eran capaces de formar gametas femeninas no reducidas. Además en la especie Paspalum notatum se identificaron tres genes homólogos a metiltransferasas que están asociados por diferencia de expresión o posicionalmentea la apomixis: N4, N69 y  PnMT-A70. El objetivo de este trabajo fuecaracterizar en detalle la secuencia y la expresión deestos genes candidatosen plantas apomícticas y sexuales de P. notatum. Se  realizaron experimentos de RACE sobre bibliotecas no clonadas, los cuales permitieron extender las secuencias de los fragmentos N69 y PnMT-A70 en 918 y 565 pb adicionales, respectivamente. Para cuantificar la expresión se realizaron experimentos de PCR en tiempo realen tejidos reproductivos de plantas apomícticas y sexuales  en diferentes estadíos de desarrollo. El transcripto PnMT-A70presentó un aumento significativo de expresión en antesis, sin embargo no se observó una expresión diferencial significativa entre plantas apomícticas y sexuales en ningún estadio ensayado. El transcripto N69mostró diferencias de expresión significativa entre plantas apomícticas y sexuales en todos los estadios de desarrollo, presentando un aumento significativo de expresión en antesis solo en la planta sexual. La diferencia de expresión en antesis se repitió en 6individuos(3 apomícticos y 3 sexuales). El transcripto N4 no pudo ser amplificado consistentemente cuando se utilizaron las técnicas de RACE y qRT-PCR. Además se amplificaron mediante cebadores heterólogos dos genes de la vía de RdDM (chr106 y ago104) que habían mostrado indicios de expresión diferencial entre plantas apomicticas y sexuales en P. notatum en experimentos previos. Actualmente estamos caracterizando la secuencia completa y la expresión de estos genes en distintos estadios de desarrollo.