Utilizando Elemento Nuclear Intercalado Corto como un Marcador Genético para la Germinación Pre-Cosecha en Trigo
Autores: Kandpal, Purnima; Kaur, Karminderbir; Dhariwal, Raman; Kaur, Simranjeet; Brar, Gagandeep Kaur; Randhawa, Harpinder; Singh, Jaswinder
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Utilizando Elemento Nuclear Intercalado Corto como un Marcador Genético para la Germinación Pre-Cosecha en Trigo
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Cosecha de brotes
Estrés abiótico
Epigenética
Dormancia de semillas
Metilación de ADN dirigida por ARN
Marcador genético
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 8
Citaciones: Sin citaciones
La germinación previa a la cosecha (PHS) es un estrés abiótico complejo causado por múltiples variables exógenas y endógenas que resulta en pérdidas de calidad y rendimiento aleatorias pero significativas en la etapa terminal del cultivo en más de la mitad de las áreas productoras de trigo del mundo. La investigación sistemática durante más de cinco décadas sugiere que abordar este desafío requiere herramientas más allá del enfoque tradicional de manipulación genética. Estudios moleculares previos indican un posible papel de la epigenética en la regulación de la dormancia de las semillas y PHS en los cultivos, especialmente a través de vías de metilación de ADN dirigidas por ARN (RdDM) mediadas por proteínas Argonaute (AGO). En este estudio, exploramos el papel del gen asociado con la resistencia a PHS en el trigo, a través de la presencia de una inserción de retrotransposón SINE. El estudio actual encontró la inserción SINE en el 3"UTR presente en el 73.2% de 41 cultivares analizados y en el 92.6% del subconjunto de cultivares resistentes. La expresión promedio en los cultivares con la inserción SINE fue un 73.3% más baja que en los cultivares sin inserción. Este estudio también indicó una correlación positiva significativa entre la puntuación de PHS y los niveles de metilación en los cultivares. Los cultivares resistentes con la inserción SINE registraron niveles de metilación un 54.7% más bajos que los cultivares susceptibles. Un análisis adicional de una población DH (Sadash x P2711) revela que la inserción SINE co-segrega con la resistencia a PHS. Esto establece la inserción SINE como un marcador genético para el cribado de germoplasma de trigo y como una herramienta eficiente para la obtención de cultivares de trigo resistentes a PHS.
Descripción
La germinación previa a la cosecha (PHS) es un estrés abiótico complejo causado por múltiples variables exógenas y endógenas que resulta en pérdidas de calidad y rendimiento aleatorias pero significativas en la etapa terminal del cultivo en más de la mitad de las áreas productoras de trigo del mundo. La investigación sistemática durante más de cinco décadas sugiere que abordar este desafío requiere herramientas más allá del enfoque tradicional de manipulación genética. Estudios moleculares previos indican un posible papel de la epigenética en la regulación de la dormancia de las semillas y PHS en los cultivos, especialmente a través de vías de metilación de ADN dirigidas por ARN (RdDM) mediadas por proteínas Argonaute (AGO). En este estudio, exploramos el papel del gen asociado con la resistencia a PHS en el trigo, a través de la presencia de una inserción de retrotransposón SINE. El estudio actual encontró la inserción SINE en el 3"UTR presente en el 73.2% de 41 cultivares analizados y en el 92.6% del subconjunto de cultivares resistentes. La expresión promedio en los cultivares con la inserción SINE fue un 73.3% más baja que en los cultivares sin inserción. Este estudio también indicó una correlación positiva significativa entre la puntuación de PHS y los niveles de metilación en los cultivares. Los cultivares resistentes con la inserción SINE registraron niveles de metilación un 54.7% más bajos que los cultivares susceptibles. Un análisis adicional de una población DH (Sadash x P2711) revela que la inserción SINE co-segrega con la resistencia a PHS. Esto establece la inserción SINE como un marcador genético para el cribado de germoplasma de trigo y como una herramienta eficiente para la obtención de cultivares de trigo resistentes a PHS.