Identificación de genes relacionados con el desarrollo y crecimiento de bayas apirenas de vid mediante genómica funcional.

Hinrichsen, Patricio; Orellana, Ariel

Abstract

En nuestro país existe una apremiante necesidad por impulsar el mejoramiento genético de la vid para la obtención de nuevas variedades de uva de mesa, ya que en la actualidad el exitoso negocio exportador depende en gran medida de genética extranjera. Lo anterior no sólo se debe a las dificultades que implica el acceso a las mejores variedades, rigurosamente protegidas por las leyes de propiedad intelectual, sino también porque éstas no siempre se ajustan a nuestras condiciones agro-ecológicas, ni fueron desarrolladas para soportar largos viajes o períodos de conservación en frío. De esta manera, en este proyecto se propone continuar el trabajo desarrollado en una primera fase, en que se aislaron más de 19.000 unigenes de vid a partir de 130.000 ESTs obtenidos desde los cvs. Sultanina y Carmen�re en distintos estados de desarrollo, con o sin infección con Botritis y en el caso de Sultanina, además, con bayas tratadas o no con GA3. Así también, se clonaron y caracterizaron genes que se relacionan al crecimiento de la baya, como acuaporinas y genes de la vía de las giberelinas, complementado con la caracterización de las diferentes formas de la hormona en etapas tempranas del desarrollo. También hubo un estudio detallado de la economía del agua en la baya en respuesta a esta hormona. Estudios de genómica funcional basada en hibridaciones con 5.000 ESTs han permitido identificar preliminarmente algunos genes candidatos, por lo que será fundamental evaluar la reproducibilidad de los resultados obtenidos con nuevas muestras de mRNA y usando diferentes formatos de sondas, basadas tanto en cDNA (ESTs) como en óligonucleótidos (óligos). En esta segunda fase se pretende profundizar estos estudios, con el objeto de de identificar genes que sirvan como marcadores de selección para dos de los caracteres más importantes de la calidad de la uva de mesa: el tamaño de la baya y la ausencia de semillas (apirenia). Ambos caracteres se relacionan con la capacidad de la baya de: 1. Crecer a un tamaño comercial sin presentar semillas; 2. Producir endógenamente giberelinas en otros tejidos diferentes a las semillas; 3. Responder a aplicaciones exógenas de este regulador de crecimiento; y 4. Transportar desde la planta agua y solutos a tasas adecuadas a las necesidades impuestas por el crecimiento. Desde un punto de vista metodológico, se propone complementar e integrar la información que se pueda obtener mediante aproximaciones clásicas como el estudio fisiológico acabado del fenotipo a nivel de planta, órganos y tejidos y estudios de perfiles de giberelinas en segregantes con fenotipos extremos, contrastado con análisis de genómica funcional y proteómica durante el desarrollo de la baya. La integración de toda la información se hará mediante una adecuada plataforma bioinformática, combinando el estudio de una población de segregantes obtenida del cruzamiento de los cvs. Ruby seedless x Sultanina, en ensayos repetidos en tres temporadas. La población de segregantes a usar presenta fenotipos transgresivos extremos, i.e. semillados y apirenos, bayas grande y chicas, con respuesta positiva o nula al GA3 etc. De esta manera se identificarán genes y proteínas candidatos que serán integrados en un mapa genético y físico disponible en INIA, y luego se identificarán marcadores de tipo SNPs (variantes alélicas) de estos mismos genes. La asociatividad o correlación de los SNPs de genes candidatos con los fenotipos de interés será evaluada en una o más (en función de los recursos disponibles) de las numerosas poblaciones segregantes con que cuenta el programa de Breeding de INIA. La integración de la información obtenida de los estudios fisiológicos (perfiles metabólicos de GAs), de genómica funcional, proteómica y de mapeo genético y físico de un sub-conjunto de estos genes candidatos sobre una población que segrega para los caracteres de interés, serán las bases para obtener marcadores capaces de dirigir y optimizar el proceso de selección de nuevas variedades de uva de mesa.

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Fecha de publicación: 2008
Año de Inicio/Término: 2008-2011