Cambios genómicos durante los procesos de poliploidización e hibridación en Arachis.

PAREDES, ESTEBAN N.; GARCIA, ALEJANDRA V.; SOLÍS NEFFA, VIVIANA G.; ROBLEDO, GERMÁN

Corrientes

Encuentro; II Reunión Argentina de Biología Evolutiva (RABE); 2017

Fac. de Ciencias Exactas y Naturales y Agrimensura (UNNE) ? Instituto de Botánica del Nordeste (UNNE-CONICET) ? Centro de Ecología Aplicada del Litoral (UNNE-CONICET)

Introducción: La evolución genómica sucede a través de un amplio rango de procesos. La poliploidía y la hibridación constituyen unos de los más comunes en plantas superiores, y los que tienen efectos inmediatos sobre la organización de los genomas. Numerosos estudios han puesto de manifiesto la existencia de estos cambios en diversos híbridos y poliploides naturales. Sin embargo la magnitud de los cambios durante estos procesos aún permanece poco estudiada. Debido a esto, en este trabajo se propone analizar los cambios en los perfiles de AFLP de diploides, híbridos y poliploides de la sección Arachis a fin de evaluar el grado de diferenciación genómica que ocurre en respuesta a la hibridación y/o la poliploidización.Materiales y Métodos: Este estudio se enfocó en el análisis de los perfiles AFLP de dos sistemas. Uno, ?sistema natural?, conformado por los alotetraploides espontáneos A. hypogaea (maní) y A. montícola (genoma AABB), y sus parentales diploides A. ipaënsis (genoma BB) y A. duranensis (genoma AA). Como representantes de los alotetraploides espontáneos se utilizaron a las subespecies de A. hypogaea subsp. hypogaea var. hypogaea y subsp. fastigiata var. fastigiata, y una accesión correspondiente al alotetraploide silvestre A. montícola. El análisis comparativo de los perfiles de los alotetraploides y los diploides permitió establecer los cambios genómicos ocurridos como resultado del proceso de alotetraploidización, mientras que la comparación de los perfiles del alotetraploide silvestre y los del cultivado, los cambios ocurridos como resultado del proceso de domesticación del maní. El segundo, ?sistema sintetico?, está conformado por los ?híbrido 38? e ?híbrido 60? provenientes de cruzamientos interespecíficos entre A. duranensis x A. ipaënsis. El análisis de este sistema permitió establecer los cambios genómicos ocurridos como resultado del proceso de hibridación. A modo comparativo se analizaron dos combinaciones diferentes de ADN de las especies A. duranensis x A. ipaënsis, combinación ?C1? y ?C2?, a fin de obtener los perfiles resultantes de la interacción de los genomas sin el efecto de los procesos de hibridación. Resultados y Discusión: El análisis de los perfiles de AFLP permitió detectar 432 loci totales, de los cuales 355 (82,17%) se revelaron como polimórficos y, de estos, entre 199 a 205 loci fueron detectados en cada especie. En el sistema natural, el análisis comparativo de los perfiles de los tetraploides permitió revelar 264 loci totales, de los cuales 128 son compartidos por las tres especies; mientras que 32 loci son exclusivos de A. montícola y 21 son exclusivos de A. hypogaea. Cuando se compararon los perfiles de las especies tetraploides con los diploides se detectaron 62 loci compartidos entre los tetraploides y los dos parentales, 41 compartidos sólo con A. ipaënsis y 12 sólo con A. duranensis; mientras que 14 loci son exclusivos de A. ipaënsis y 33 de A. duranensis. Cuando se analizó la ganancia/perdida de los loci con los resultados de los perfiles de las combinaciones C1 y C2, se determinó que como resultado de los cambios genómicos durante el proceso de poliploidización 9 loci se ganan en las especies tetraploides; mientras que 13 loci compartidos por ambos parentales, 3 loci exclusivos de A. ipaënsis y 21 exclusivos de A. duranensis se pierden. En el sistema sintético, el análisis de los perfiles de los híbridos 38 y 60 permitió detectar 229 loci totales, de los cuales 155 están compartidos por ambos. Al comparar sus perfiles con los diploides, se detectó que 50 loci compartidos entre los híbridos y los dos parentales, 75 compartidos sólo con A. ipaënsis y 23 sólo con A. duranensis; mientras que 7 loci son exclusivos de los híbridos, 91 son exclusivos de las especies diploides, 26 de A. ipaënsis y 46 de A. duranensis. Cuando se analizó la ganancia/perdida de los loci con los resultados de los perfiles de las combinaciones C1 y C2, se determinó que como resultado de los cambios genómicos durante el proceso de hibridación 5 loci se ganan en los híbridos; mientras que 11 loci compartidos por ambos parentales, 15 loci exclusivos de A. ipaënsis y 10 loci exclusivos de A. duranensis se pieden. Así, en este estudio se han detectado 46 y 41 posibles cambios genómicos como resultado del proceso de la poliploidización e hibridación respectivamente. Conclusión: Los resultados preliminares de este trabajo sugieren que la hibridación y la poliploidización tienen un efecto similar en la generación de cambios genómicos en las especies de Arachis. Pero que, mientras que los cambios genómicos ocurridos por el efecto de la hibridación afectan en igual medida a los genomas de ambas especies diploides, los efectos de la poliploidización son mayores en el genoma de A. duranensis.Agradecimientos: EN Paredes y A García son becarios doctorales CONICET. VG Solis Neffa y GA Robledo Dobladez son investigadores del CONICET. Este estudio es financiado con fondos de los proyectos PICTO-UNNE 2011 N°0260 (ANPCyT y UNNE), PICT 2012 Nº1812 (ANPCyT), PIP-CONICET 2012, PI. P005-2014. SGCyT, UNNE.