Análisis de secuencias ortólogas al LOC_Os12g40770 (proteína con repeticiones anquirina) expresadas en el trascriptoma floral de genotipos apomícticos y sexuales de Paspalum notatum.

SIENA LA; ORTIZ JPA; AZZARO CA; PESSINO SC; STEIN J

Bahía Blanca

Simposio; XI Simposio Nacional de Biotecnología REDBIO Argentina 2017; 2017

REDBIO Argentina

La apomixis es una forma natural de reproducción asexual por semillas presente en varias familias de angiospermas que origina progenies genéticamente idénticas a la planta madre. En este tipo de reproducción las semillas se desarrollan en ausencia de la meiosis de la célula arquesporial y la fertilización de la célula huevo. Se considera que la apomixis deriva de una desregulación de genes claves del proceso sexual. La transferencia del carácter a los cultivos extensivos puede tener un gran impacto en la agricultura debido a que permite la fijación y multiplicación de híbridos por semillas. En P. notatum la apomixis es controlada por un factor simple dominante con distorsión de la segregación. El locus responsable del carácter (ACL) presenta una fuerte restricción de la recombinación que está asociado a rearreglos cromosomales y mecanismos de eliminación de gametas. Estudios de mapeo comparativo demostraron que un segmento del cromosoma 12 de arroz es sinténico al ACL de P. notatum, P. simplex, P. malacophyllum y P. procurrens. La presencia de esta región genómica (5.8 cM) conservada en varias especies, sugiere que podría contener genes claves del proceso. Uno de los candidatos presentes en esta área es LOC_Os12g40770 (OS12G0599900) que codifica para una proteína de 423 aa con seis repeticiones de anquirina (ANK) y dos tetratricopeptidicas (TPR), en las regiones N y C terminales, respectivamente. Este tipo de anquirina (ANK-TPR) presenta un solo miembro en Arabidopsis (AT3G04710) y 22 en arroz. Proteínas con repeticiones de ANK fueron asociadas a la regulación del ciclo celular, crecimiento y desarrollo. Asimismo, secuencias codificantes para ANK fueron asociadas a la apomixis en Penissetum ciliare y Poa pratensis. El objetivo de este trabajo fue investigar la expresión de genes ortólogos a OS12G0599900 en el transcriptoma floral de P. notatum y determinar los niveles de expresión la accesión apomíctica Q4117 y el genotipo sexual C4-4x. La secuencia de cDNA de OS12G0599900 fue utilizada como query en un análisis de BLASTx sobre una base de datos del transcriptoma floral de P. notatum obtenida con el sistema Roche 454. La búsqueda arrojó como resultado diez secuencias nucleotídicas (isotigs) similares (%ID: 39.91 - 64.93%; E-values: e-39 - e-131, Score: 161 - 465) de entre 733 a 1969 pb. Los trascriptos fueron alineados utilizando el programa ClustalO. Cinco secuencias resultaron codificantes para proteínas del tipo ANK-TPR. De éstas dos (isotig35667 y isotig32130) mostraron una representación diferencial en los transcriptomas de Q4117 y C4-4X (p < 0.01 y logFC > 3). Los niveles de expresión in vivo se analizaron mediante experimentos de qRT-PCR sobre una mezcla de cDNAs de cuatro estadios de desarrollo floral (pre-meiosis, meiosis, post-meiosis y antesis). Como genes de referencia fueron utilizados la alfa-tubulina y G6PDH. Los estudios de qRT_PCR no mostraron diferencias significativas de expresión para los genes target entre los genotipos apomíctico y sexual. Los resultados obtenidos en este trabajo indican que al menos cinco genes codificantes para proteínas ANK-TPR son expresados durante el desarrollo floral de P. notatum. Hasta el momento ninguno de ellos muestra diferencias de expresión asociadas al modo de reproducción. Se prevé realizar nuevos análisis de qRT-PCR sobre cDNA de cada estadio por separado para determinar si existen diferencias en alguna/s etapa/s del desarrollo reproductivo.