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Análisis transcriptómico de plantas silvestres de Guayule (Parthenium argentatum Gray) nativas de México
Autor
MARIA BRENDA OLIVIA BAYLON PALOMINO
Resumen
Guayule (Parthenium argentatum), es una especie cuya principal característica es
producir hule de alto peso molecular e hipoalergénico. El presente estudio se
enfocó en encontrar genes en plantas silvestres de guayule que estuvieran
relacionados en la síntesis de hule que en un futuro pudieran ser candidatos para
la mejora genética y obtener un incremento en el rendimiento de hule. La colecta
de plantas silvestres se realizó, en las temporadas de verano (2016) e invierno
(2017). Se identificaron 12 sitios de colecta en Durango y 11 en San Luis Potosí.
De cada sitio se colectaron 3 muestras de tallos, provenientes de tres plantas
diferentes para su análisis. La extracción de hule y resina se realizó por medio de
un equipo completamente automatizado que se basa en la técnica de extracción
acelerada con solventes (ASE). En las muestras colectadas en Durango se
obtuvieron porcentajes de 14 y 16.6 % de resina; 21.86 y 15.3% de hule en verano
e invierno, respectivamente. En las muestras colectadas en San Luis Potosí se
obtuvo un porcentaje cercano al 14% de resina en ambas temporadas, pero en el
caso de hule se obtuvieron porcentajes de 19.4 y 15.3% en verano e invierno,
respectivamente. Los 2 sitios de colecta en cada estado que presentaron los
resultados más contrastantes en cuanto a porcentaje de hule fueron analizados
por secuenciación masiva de transcritos. La secuenciación se realizó por medio de
la plataforma de Illumina obteniendo un total de 372,661,284 lecturas crudas de
las cuales se identificaron 564,256 unigenes. Dichos unigenes fueron anotados
utilizando herramientas de genómica comparativa, 241,176 obtuvieron homología
con al menos una de las 7 bases de referencia utilizadas. Se categorizaron
funcionalmente 32,844 unigenes asociados a funciones biológicas, funciones
moleculares y componentes celulares. El análisis de expresión diferencial de
genes de las 12 muestras secuenciadas arrojó un total de 4,684 genes regulados
positivamente (up-regulated) y 9,335 genes regulados negativamente (downregulated) además de 417 genes que no mostraron diferencia en la expresión en
ninguno de los contrastes establecidos. Entre los genes regulados negativamente,
se encuentran dos enzimas relacionadas en la síntesis del IPP en la ruta del
mevalonato: Acetil CoA tiolasa (AACT) e isopentenil pirofosfato isomerasa (IPI) en
plantas con mayor contenido de hule en la época de invierno en el estado de
Durango.