Biología Aplicada · 2021
Estudio de la variación de la expresión de genes ortólogos en variedades resistentes y susceptibles de Dianthus caryophyllus elicitadas con Fusarium oxysporum f.sp. dianthi en condiciones in vitro
Colombia es el primer productor mundial de clavel y el patógeno, Fusarium oxysporum f.sp. dianthi (Fod) causa grandes pérdidas en el cultivo comercial de esta planta. La producción de variedades resistentes al hongo es una de las formas más efectivas para controlar los daños producidos por el parásito. A pesar de que se han realizado trabajos que han descrito el desarrollo de la enfermedad en clavel causadas por Fod, así como estudios sobre los cambios histológicos y bioquímicos en las variedades resistentes y susceptibles, los genes que gobiernan la respuesta de defensa en contra del ataque del patógeno no se han caracterizado aún. Sabemos por trabajos anteriores en nuestro grupo de investigación, que la resistencia del clavel a Fod esta mediada por tres pares de genes autosómicos con herencia simple y aditiva, pero es necesario reconocer estos genes de tal forma que se pueda utilizar este conocimiento para conducir apropiadamente los programas de mejoramiento del clavel comercial. En el presente trabajo se obtuvo el material biológico, usando células indiferenciadas de clavel y Fod cepa 2019, evaluado los oligos por amplificación por PCR en ADN genómico, posteriormente se evaluaron 22 parejas de oligos identificados en trabajos previos como housekeeping, genes relacionados con resistencia a parásitos y genes que codifican a proteínas relacionadas con patogenicidad mediante RT-qPCR, relacionados con la respuesta de defensa a Fod en las variedades resistentes UMNG395 y UMNGF1B2 y variedades susceptibles UMNGSH2 y UMNG6515 del programa de mejoramiento del clavel de la UMNG. Demostrando que la expresión unos genes en fenotipos resistentes no está asociado a la resistencia, sino que un conjunto de genes son parte de un metabolismo relacionado con la respuesta de defensa frente al patógeno, que abarca procesos de señalización, regulación, inducción, transcripción de genes.
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Contenido
- CAPÍTULO 1: REVISIÓN BIBLIOGRÁFICAp. 18
- Clavel (Dianthus caryophyllus L.)p. 17
- Fusarium oxysporump. 21
- Manejo Enfermedadp. 26
- Mecanismos de defensa Planta – Patógenop. 28
- Uso de herramientas molecularesp. 36
- CAPÍTULO II. ESCRITO TRABAJO DE GRADOp. 38
- RESUMEN - ABSTRACTp. 38
- INTRODUCCIÓNp. 39
- OBJETIVOSp. 41
- MATERIALES Y MÉTODOSp. 42
- CAPÍTULO 3: RESULTADOS Y DISCUSIÓNp. 51
- Obtención material biológicop. 51
- Evaluación material genéticop. 59
- PCR de genes “Housekeeping”p. 60
- PCR de genes asociados a la resistencia a parásitosp. 62
- Análisis de expresiónp. 51
- Genes “Housekeeping”p. 69
- Alcohol deshidrogenasap. 49
- Arginina descarboxilasap. 72
- Tetrahidroxichalcona 2-glucosiltransferasap. 73
- “Ethylene Insensitive 3-like 2”p. 75
- Antranilato N-hidroxicinamoil / Benzoiltransferasap. 78
- Gen receptor de etilenop. 79
- Flavonol 3-Glucosiltransferasap. 80
- Fenilalanina amonio liasap. 82
- Antocianidin sintasap. 84
- β-(1 3)-D-Glucanasap. 87
- Quitinasap. 89
- Hidrolasas de glucósido de β-glicosidasap. 91
- Aldosa 1-epimerasap. 92
- “Thaumatin Like Protein”p. 94
- β- amilasap. 96
- Homólogo a peroxidasasp. 50
- Catalasap. 50
- Malato deshidrogenasap. 50
- 3.3.10. Vía de señalización mediada por ácido jasmonicop. 105
- 3.3.11. Proteína inhibidora de poligalacturonasasp. 107
- 3.3.12. Vía de señalización mediada por ácido salicílicop. 109
- 3.3.13. “Receptor- like Kinase”p. 112
- CONCLUSIONESp. 115
- BIBLIOGRAFÍAp. 116
- ANEXOSp. 143
- Gráficas análisis de expresión RT-qPCRp. 143
- Gráficas RT-qPCR genes “Housekeeping”p. 143
- Genes relacionados con proteínas de patogenicidadp. 86
- Gráficas ecuación lineal genesp. 166
- Figura 1: Árbol genealógico de variedades de clavelp. 43
- Figura 2. Inducción in vitro de células de clavelp. 52
- Figura 3. Planta de clavel en condiciones de invernaderop. 53
- Figura 4. Fusarium oxysporum en PDA (Monospórico)p. 55
- Figura 5. Fusarium oxysporum en PDA aislado de ensayo de reinfecciónp. 56
- Figura 6. Evaluación de resistencia por Cultivo dualp. 56
- Figura 7. Electroforesis ADN de variedades de clavelp. 60
- Figura 8. Electroforesis amplificación de genes “Housekeeping”p. 61
- parásitosp. 63
- patogenicidad…p. 65
- Figura 13. Electroforesis en gel ARN 4 variedades de clavel elicitadas (E)p. 68
- Figura 14. Análisis de Expresión génica (M) de “Housekeeping”p. 70
- resistencia a parásitosp. 77
- patogenicidad (PRPs)p. 86
- patogenicidad (PRPs)p. 101
- Tabla 1. Protocolo PCR utilizando MyTaq™ DNA Polymerasep. 47
- Tabla 2. Programa utilizado en amplificación por PCR de ADNp. 48
- Tabla 3. Protocolo Kit SYBR® Green Quantitative RT-qPCRp. 48
- Tabla 4. Programa utilizando RT-qPCRp. 49
- Tabla 5. Oligos de Housekeepingp. 49
- Tabla 6. Oligos de genes relacionados con la resistencia a parásitosp. 49
- Tabla 8. Descripción morfológica microscópica y macroscópica de Fodp. 53
- Tukeyp. 58
- Tabla 10. Cuantificación de la concentración de ADNp. 59
- elicitadas (E) y no elicitadas (NoE)p. 68
- Gráfica 1. Crecimiento de Fod enfrentando celulas de clavel y controlp. 57
- células de variedadesp. 58
- Housekeeping. En el ensayo no elicitado de la variedad FIB2p. 143
- Housekeeping. En el ensayo elicitado de la variedad FIB2p. 144
- Housekeeping. En el ensayo no elicitado de la variedad 6515p. 145
- Housekeeping. En el ensayo elicitado de la variedad 6515p. 145
- Housekeeping. En el ensayo no elicitado de la variedad 395p. 146
- Housekeeping. En el ensayo elicitado de la variedad 395p. 147
- Housekeeping. En el ensayo no elicitado de la variedad SH2p. 148
- Housekeeping. En el ensayo elicitado de la variedad SH2p. 148
- patogenicidad. En el ensayo no elicitado de la variedad F1B2p. 149
- patogenicidad. En el ensayo elicitado de la variedad F1B2p. 149
- patogenicidad. En el ensayo no elicitado de la variedad 6515p. 150
- patogenicidad. En el ensayo elicitado de la variedad 6515p. 151
- patogenicidad. En el ensayo no elicitado de la variedad 395p. 151
- patogenicidad. En el ensayo no elicitado de la variedad 395p. 152
- patogenicidad. En el ensayo no elicitado de la variedad SH2p. 153
- patogenicidad. En el ensayo elicitado de la variedad SH2p. 153
- En el ensayo no elicitado de la variedad F1B2p. 155
- En el ensayo elicitado de la variedad F1B2p. 156
- En el ensayo no elicitado de la variedad F1B2p. 155
- En el ensayo elicitado de la variedad F1B2p. 157
- En el ensayo no elicitado de la variedad 6515p. 158
- En el ensayo elicitado de la variedad 6515p. 158
- En el ensayo no elicitado de la variedad 6515p. 159
- En el ensayo elicitado de la variedad 6515p. 160
- En el ensayo no elicitado de la variedad 395p. 160
- En el ensayo elicitado de la variedad 395p. 161
- En el ensayo no elicitado de la variedad 395p. 162