Análisis funcional de genes de respuesta a la inoculación con Fusarium en espiga de trigo candeal

Abstract

La fusariosis de la espiga de trigo, causada por Fusarium graminearum genera pérdidas en el rendimiento y contaminación con micotoxinas. La resistencia de las variedades cultivadas de trigo candeal es limitada. La línea resistente LDN(Dic-3A)10 deriva de la var. Langdon de T. turgidum spp. durum por introgresión con T. turgidum ssp dicoccoides (Qfhs.ndsu-3AS). Se busca caracterizar funcionalmente los genes inducidos en LDN(Dic-3A)10 obtenidos del análisis transcriptómico. Se inocularon espigas de Langdon y LDN(Dic-3A)10, se extrajo ARN 72 hs post-inoculación y se secuenció mediante Illumina. Se obtuvieron 126,4 Mi de lecturas de calidad, ensambladas en 178.078 unigenes. Mostraron expresión diferencial 717 unigenes (FDR≤0,001; |FC|≥2.0) siendo 361 inducidos en LDN(Dic-3A)10. De los mismos, el 36,3% presentaron anotación funcional con SwissProt, PFAM o Gene Onthology y fueron mapeados en vías metabólicas utilizando la base Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG). Entre los unigenes con mayor expresión significativa en LDN(Dic-3A)10 encontramos tirosina/DOPA decarboxilasa (asociada a la biosíntesis de metabolitos secundarios), 1-aminociclopropano-1-carboxilato oxidasa (biosíntesis de etileno) y heat shock 70kDa (protección frente a estrés). También se encuentran inducidos unigenes de resistencia (genes R) con dominios NBS-LRR (reconocimiento del patógeno e inicio de la respuesta de defensa), UDP-glucosiltransferasa (degradación de toxina) y ascorbato peroxidasa (degradación de especies reactivas de oxígeno). Además, se identificaron los factores de transcripción FRS (asociados a la transducción de señales luminosas), ARF (crecimiento celular) y NAC (respuesta a condiciones de estrés). Los genes identificados se asocian a la generación de resistencia que confiere el segmento Qfhs.ndsu-3AS.