Una línea de trigo pan con el cromosoma 4A de emmer silvestre sustituido resulta en eliminaciones de fragmentos del cromosoma 4B y plantas débiles
Autores: Qiu, Yu; Lu, Fei; Yang, Bohao; Hu, Xin; Zhao, Yanhao; Ding, Mingquan; Yang, Lei; Rong, Junkang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Trigo
Cromosoma
Genes
RNA-Seq
SNP
Fenotipo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 9
Citaciones: Sin citaciones
En respuesta a la creciente uniformidad genética dentro de las poblaciones de trigo, el desarrollo de estrategias eficientes de translocación trigo-extranjero se ha vuelto críticamente importante. Observamos que varios descendientes de la línea de sustitución de brazos cromosómicos de trigo común (L.)-emmer silvestre (L. var.) (CASL4AL) mostraron un crecimiento atrofiado, incluyendo una altura de planta significativamente reducida, longitud de espiga, número de espiguillas y ancho de tallo en comparación con plantas normales. Los análisis transcriptómicos integrativos (RNA-Seq y BSR-Seq) revelaron una disminución estadísticamente significativa (< 0.01) de polimorfismos de un solo nucleótido (SNPs) en el cromosoma 4B en plantas comprometidas. El análisis de asociación cromosómica de genes diferencialmente expresados (DEGs, regulados al alza o a la baja) reveló que los genes regulados a la baja estaban predominantemente ubicados en el cromosoma 4B. Los 1244 DEGs regulados a la baja en Chr4B se emplearon para análisis de Ontología de Genes (GO) y la Enciclopedia de Genes y Genomas de Kyoto (KEGG), y los procesos metabólicos de ARN, reparación de ADN y sistemas de transporte fueron significativamente enriquecidos por el análisis GO; sin embargo, solo la vía de vigilancia de mARN fue enriquecida por el enriquecimiento KEGG. El perfilado de marcadores moleculares mostró una ausencia completa de amplificación objetivo en la región crítica de 0-155 Mb del cromosoma 4B en todas las plantas débiles. Los coeficientes de correlación de Pearson confirmaron asociaciones significativas (< 0.01) entre la amplificación específica de 4B y los fenotipos débiles. Estos resultados demuestran que las deleciones segmentales de 4B impulsan fenotipos débiles en la descendencia de CASL4AL, y proporcionan evidencia experimental de deleciones cromosómicas inducidas en líneas de sustitución de cromosomas de emmer silvestre. Este estudio destaca el potencial del emmer silvestre como una herramienta valiosa para generar variaciones cromosómicas en programas de mejoramiento de trigo.
Descripción
En respuesta a la creciente uniformidad genética dentro de las poblaciones de trigo, el desarrollo de estrategias eficientes de translocación trigo-extranjero se ha vuelto críticamente importante. Observamos que varios descendientes de la línea de sustitución de brazos cromosómicos de trigo común (L.)-emmer silvestre (L. var.) (CASL4AL) mostraron un crecimiento atrofiado, incluyendo una altura de planta significativamente reducida, longitud de espiga, número de espiguillas y ancho de tallo en comparación con plantas normales. Los análisis transcriptómicos integrativos (RNA-Seq y BSR-Seq) revelaron una disminución estadísticamente significativa (< 0.01) de polimorfismos de un solo nucleótido (SNPs) en el cromosoma 4B en plantas comprometidas. El análisis de asociación cromosómica de genes diferencialmente expresados (DEGs, regulados al alza o a la baja) reveló que los genes regulados a la baja estaban predominantemente ubicados en el cromosoma 4B. Los 1244 DEGs regulados a la baja en Chr4B se emplearon para análisis de Ontología de Genes (GO) y la Enciclopedia de Genes y Genomas de Kyoto (KEGG), y los procesos metabólicos de ARN, reparación de ADN y sistemas de transporte fueron significativamente enriquecidos por el análisis GO; sin embargo, solo la vía de vigilancia de mARN fue enriquecida por el enriquecimiento KEGG. El perfilado de marcadores moleculares mostró una ausencia completa de amplificación objetivo en la región crítica de 0-155 Mb del cromosoma 4B en todas las plantas débiles. Los coeficientes de correlación de Pearson confirmaron asociaciones significativas (< 0.01) entre la amplificación específica de 4B y los fenotipos débiles. Estos resultados demuestran que las deleciones segmentales de 4B impulsan fenotipos débiles en la descendencia de CASL4AL, y proporcionan evidencia experimental de deleciones cromosómicas inducidas en líneas de sustitución de cromosomas de emmer silvestre. Este estudio destaca el potencial del emmer silvestre como una herramienta valiosa para generar variaciones cromosómicas en programas de mejoramiento de trigo.