Laboratorio de Genómica Funcional
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Identificación de loci para la resistencia a la germinación en la espiga en la alta dormancia de trigo de primavera RL4137 La germinación en la espiga (PHS) reduce significativamente el rendimiento y la calidad del grano de trigo. Por lo tanto, la identificación de QTL para la resistencia al PHS es clave para facilitar el mejoramiento asistidoo por marcadores. Con este fin, se evaluó una población de 330 líneas doble-haploides (DH) derivadas de 'Roblin'/RL4137. Las líneas par...entales y DH fueron examinadas por su fenotipo PHS basado en el índice de velocidad de germinación en cinco ambientes y genotipadas utilizando el ensayo de trigo de SNP Infinium 90 K. Se detectaron cinco QTL en los grupos de enlace 1D, 4A.2, 6B.1, 6D y 7A en los cinco ambientes. El QTL QPhs.umb-4A en el grupo de ligamiento 4A.2 fue el más consistente en todos los ambientes y explicó el 40-50% de la variación fenotípica. El QTL en 1D es un nuevo QTL y explicó el 1.99-2.33% de la variación fenotípica. Los QTLs en 6B.1 y 6D explicaron cada uno el 3.09-4.33% y el 1.62-2.45% de la variación fenotípica, respectivamente. Una combinación de cuatro QTLs estables en los grupos de ligamiento 1D, 4A.2, 6B.1 y 6D aumentó en gran medida la resistencia al PHS. Los efectos alélicos para los QTLs QPhs.umb-4A, QPhs.umb-6B y QPhs.umb-6D fueron aportados por RL4137, mientras que 'Roblin' aportó el alelo resistente para QPhs.umb-1D. QPhs.umb-4A fue necesario para una fuerte dormancia en la población DH 'Roblin'/RL4137, y la presencia de los QTLs QPhs.umb-1D, QPhs.umb-6B y QPhs.umb-6D incrementó la dormancia; las líneas DH que llevan los cuatro QTLs presentan considerablemente mayor dormancia que las que llevan sólo QPhs.umb-4A o ninguno de los cuatro QTLs. Por lo tanto, los QTLs identificados en este estudio tienen el potencial de mejorar la resistencia al PHS en el trigo de primavera. https://link.springer.com/article/10.1007/s00122-020-03685-y

Aplicabilidad de la repetición de secuencia inter-simple (ISSR), marcadores dirigidos al codón de inicio (SCoT) y secuenciación del gen ITS2 para la evaluación de la diversidad genética en Moringa oleifera Lam. Moringa oleifera es la especie más cultivada a nivel mundial, se le atribuyen muchos valores nutricionales y medicinales. Para sus investigaciones se buscan alternativas como estudios de diversidad genética, ya que permite contar con herramientas genéticas que sirven c...omo instrumento para la conservación y aprovechamiento de sus diferentes especies. En el estudio de Hassan et al. (2020), se estudió la variación genética en diez individuos de M. oleifera, usando diez cebadores de repetición de secuencia inter simple (ISSR) y diez cebadores de codón de inicio dirigido (SCoT). Los cebadores ISSR generaron 91 bandas que van desde 250 a 1800 pb que fueron monomórficos hasta en un 80,3%, el valor de polimorfismo varió del 0,0% al 37,5%, la banda promedio por cebador fue 9.1 y el porcentaje medio de bandas polimórficas (19,7%). Mientras que para los marcadores SCoT la banda media por cebador fue de 10,8 y el porcentaje de bandas polimórficas fue de 19,4% , es decir, fue menor que los valores PPB de la variación ISSR (PPB = 19,7%). Los resultados mostraron bajos niveles de polimorfismo entre ISSR y SCoT, lo que significa que son herramientas útiles para la detección de similitudes genéticas en M. oleifera. La identidad de secuencia de M. oleifera en relación con la base de datos NCBI fueron 96, 100, 99 y 99 con ITS2, matK, psbA y rbcL genes, respectivamente, con menor valor de E (1e). El árbol filogenético de unión de vecinos (NJ) se construyó utilizando rbcL, secuencias de genes matK, psbA e ITS, M. oleifera se agrupó en dos clados con un 99% de similitud, en el cual, M. oleifera mostró una relación hermana con M. oleifera MG548808.1 y M. oleifera KT737756.1. Este estudio proporciona datos útiles que pueden ser aplicables a los códigos de barras de ADN en M. oleifera. https://www.sciencedirect.com//a/abs/pii/S2214786120300176 See more

Inheritance of Rootstock Effects in Avocado (Persea americana Mill.) cv. Hass El injerto es utilizado para unir una planta llamada patrón, con raíz vigorosa y resistente, con una planta clon llamada variedad de alta producción. Sin embargo, la interacción de ambos genotipos oscurece la contribución individual de la variación fenotípica. En este trabajo se caracterizan 240 patrones en huertas de aguacate Hass usando 14 marcadores microsatélites SSRs. Además, se registran 20 ca...racterísticas fenotípicas de las variedades por tres años. Entre los resultados destaca el efecto significativo del patrón sobre cuatro características de calidad y cosecha, como número total de frutos, número de frutos con calidad de exportación, número de frutos desechado por calibre o daño de trips; mientras que en las características morfológicas el único efecto significativo fue altura del tronco. El trabajo representa una evidencia cohesiva en sentido estricto de la heredabilidad de los efectos de patrones en un cultivo de fruta tropical. https://www.frontiersin.org/articles//fpls.2020.555071/full

Curso corto de #bioinformática #rnaseq para estudiantes que realizan estancia virtual en Laboratorio de Genómica Funcional Ciidir Unidad Sinaloa (Oficial)

Las transcripciones antisentido naturales de los genes MIR398 suprimen el procesamiento de microR398 y atenúan la termotolerancia de las plantas. Los microARN son pequeñas moléculas de ARN no codificantes que reprimen la expresión de sus genes diana en los niveles postranscripcionales, y las transcripciones naturales antisentido (NAT) es una clase de ARN que contiene secuencias complementarias a los ARNm, comprenden un conjunto de ARN reguladores prominentes y complejos. En... el estudio de Li et al. (2020), se busca comprender la relación molecular entre los genes MIRNA y sus cis-NAT en el procesamiento de miARN y la regulación génica en respuesta a altas temperaturas. El análisis funcional busca indicar que el procesamiento de pri - miR398b / c es suprimido por sus cis -NAT. Se identificaron cuatro copias del gen MIR398, BrpMIR398a-1, BrpMIR398a-2 , BrpMIR398b-1 y BrpMIR398b-2, en el genoma de Brassica. El análisis de los datos de RNA-seq reveló que las transcripciones de pri-miR398b-2 y BrpNAT398b-2 se superponían casi por completo entre sí. Respecto con A. thaliana es un pariente cercano de Brassica buscaron genes MIRNA y sus cis -NAT en Arabidopsis utilizando los mismos criterios utilizados para Brasssica y se identificaron veinticinco cis -NAT homólogos a Brassica o complementario inverso a los genes MIRNA de Arabidopsis y se consideraron cis -NAT de genes MIRNA en A. thaliana. En Arabidopsis, MIR398b y MIR398c se coexpresan en tejidos vasculares con sus genes antisentido NAT398b y NAT398c, el cual promueve el procesamiento de miR398, lo que da como resultado una termotolerancia vegetal más fuerte debido al silenciamiento de los genes dirigidos a miR398. Este hallazgo permite proporcionar información sobre la función de cis -NAT en el silenciamiento génico guiado por miARN y, por lo tanto, debería facilitar la manipulación genética de la expresión génica para la termotolerancia en eucariotas. https://www.nature.com/articles/s41467-020-19186-x See more

Desarrollo de un mini-maíz de rápida floración como una herramienta para edición génica La edición génica de cultivos requiere un método eficiente de transformación genética para introducir los reactivos de edición en las células vegetales. En maíz, los métodos más exitosos dependen en la transformación de callos embriogénicos a partir de embriones zigóticos inmaduros, sin embargo, pocas líneas endogámicas de maíz son capaces de producir callos embriogénicos que puedan ser tr...Continue reading

Identificación y validación de genes candidatos en la interacción Physalis peruviana-Fusarium oxysporum mediante RNA-Seq y GWAS. La uchuva (Physalis peruviana) es reconocida como una fuente de compuestos farmacologicos con actividad anti-inflamatoria, antibacterial y antitumoral. Sin embargo, su producción ha disminuido debido a la falta de variedades resistentes a enfermedades, como la marchitez vascular causada por Fusarium oxysporum f. sp. physali (Foph). En un estudio de... asociación genómica (GWAS) previo se reportó la identificación de 17 genes candidatos relacionados con la defensa/resistencia a Foph en 100 accesiones de P. peruviana. En el presente trabajo, Garzón-Martínez et al. (2021) se plantearon identificar nuevos genes candidatos de la interacción P. peruviana-Foph mediante RNA-Seq y validar sus perfiles de expresión mediante qRT-PCR. Se utilizaron los genotipos de P. peruviana 09U128-5 y 09U140-5, considerados como susceptible y tolerante a Foph, respectivamente. La cepa Map5 de Foph fue inoculada a una concentración de 1x10e6 CFU/ml directamente en el suelo. Las muestras para RNA-Seq fueron tomadas de raiz y tallo del genotipo tolerante después de 0, 24, 48, 72 y 96 días post-inoculación. Las lecturas fueron filtradas y ensambladas de novo. Los transcritos ensamblados fueron comparados con el transcriptoma del tomate, y se filtraron secuencias relacionadas con Fusarium. Las lecturas originales fueron mapeadas al transcriptoma ensamblado para el analisis de expresión diferencial, y los genes expresados diferencialmente (FC>2, FDR<0.01) fueron anotados funcionalmente con bases de datos. A partir de estos, se seleccionaron 10 genes candidatos asociados con respuesta a defensa en planta para su validación mediante qRT-PCR, adicionalmente se incluyeron 7 genes candidatos de un estudio GWAS previo. Se generaron un total de 87 millones de lecturas las cuales fueron ensambladas de novo en 60,934 transcritos con longitud > 500 pb, y despues de remover transcritos de Fusarium se retuvieron 59,476 transcritos para análisis posteriores. Al comparar las muestras de plantas inoculadas y no-inoculadas se identificaron 329 transcritos inducidos y 1323 transcritos reprimidos. Tres genes candidatos relacionados con la primera línea de respuestas de resistencia/defensa fueron altamente expresados durante la infección temprana en el genotipo susceptible, mientras que otros tres genes fueron sobreexpresados en etapas tardías, principalmente en el genotipo tolerante. Estos genes estaban involucrados principalmente en las vías de señalización de reconocimiento a patógenos mediadas por hormonas como etileno y ácido salicílico. Estos resultados permiten un mejor entendimiento de la respuesta a defensa contra Foph en P. peruviana, y adicionalmente, los marcadores moleculares derivados de estos genes candidatos podrían facilitar la identificación genotipos tolerantes a Foph en programas de mejoramiento. https://peerj.com/articles/11135/

Las variaciones naturales en el promotor del gen Stay-Green controlan la vida útil y el rendimiento en los cultivares de arroz. Se espera que la población aumente en un 35% durante los siguientes 30 años, razón por la cual la producción de cultivos también debe aumentar. El objetivo del estudio de Shin et al., (2020) fue determinar los factores genéticos responsables de la senescencia diferencial y la esperanza de vida entre cultivares de tipo índica y japónica e identificar... promotores en el gen OsSGR, a través del mapeo de locus de rasgos cuantitativos (QTL), lo que resulta en una senescencia acelerada y una vida útil más corta, descubriendo que su base genética subyace de distintos ciclos de vida y patrones de senescencia de estos dos patrones, encontrándose variaciones del promotor en el gen OsSGR, encontraron que la Mg ++ -dequelatasa que degrada la clorofila desencadenan una inducción más alta y más temprana de OsSGR en índica , lo que acelera la senescencia de los cultivares de arroz índica. Los alelos de Japonica OsSGR introducidos en cultivares de tipo índica en los campos de arroz de Corea provocan un retraso en la senescencia, con un mayor rendimiento y una mayor competencia fotosintética. Estos resultados en conjunto establecen que el promotor OsSGR de origen natural y las variaciones de vida útil relacionadas pueden aprovecharse en programas de mejoramiento para aumentar el rendimiento del arroz y dar solución a las diferentes problemáticas alimenticias. https://www.nature.com/articles/s41467-020-16573-2 See more

Genetic Diversity and Combining Ability of White Maize Inbred Lines under Different Plant Densities Las altas densidades de plantas para maximizar la producción de maíz, aumenta la competencia entre plantas por la luz, los nutrientes y el agua, por lo tanto, los programas de mejoramiento deben estar dirigidos al desarrollo de híbridos que no solo sean de alto rendimiento, sino que también muestren una mayor adaptabilidad a la tolerancia a una alta densidad de plantas. El cono...cimiento de aptitud combinatoria (AC), apoyado con conocimiento de diversidad genética puede ayudar al desarrollo de híbridos tolerantes a una alta densidad de plantas. De este modo, el presente estudio tuvo como objetivo evaluar ocho líneas puras y sus 28 híbridos F1, para estudiar la AC general (ACG) y específica (ACE) para identificar híbridos prometedores, así como estimar la diversidad genética y correlacionar la distancia genética (DG) con el rendimiento de grano (RG) y ACE en tres diferentes densidades de plantas por ha -1 (D1: 59,500; D2: 71,400; D3: 83,300). Al aumentar la densidad de las plantas se observó una disminución significativa del ángulo de hoja, contenido de clorofila, todas las características de la mazorca y RG por planta (RGH), a diferencia de la formación de estigmas, intervalo de antesis-estigmatización (IAE), altura de planta (AP), altura de mazorca y RG por ha -1 (RGH) que aumentaron significativamente. Las acciones aditivas y no aditivas de los genes estuvieron involucradas en la herencia de todos los rasgos evaluados, siendo predominante la acción aditiva para la mayoría de los rasgos. Las líneas endogámicas L1, L2 y L5 presentaron los mejores valores de ACG para RG. Los híbridos L2xL5 y L2xL8 tuvieron los mejores valores de ACE para IAE, RGP y RGH. La DG entre pares de líneas puras osciló entre 0.31 y 0.78 con un promedio de 0.61 y agrupó de manera efectiva a las líneas puras de acuerdo con su origen. En general, este trabajo presenta información útil sobre la herencia de RG de maíz y otras características importantes en condiciones de alta densidad de plantas. https://www.mdpi.com/2223-7747/9/9/1140/htm See more

CONSEJOS PARA BIOINFORMÁTICOS Compartimos estos consejos para los "ratones de laboratorio" que están migrando al mundo de la bioinformática. Esperamos les sean ...de utilidad y que los compartan con sus colegas. Los links que se mencionan en el post son: Cookbook Python https://www.tutorialpython.com Cookbook Perl https://docstore.mik.ua/orelly/perl/cookbook/index.htm Cookbook R http://www.cookbook-r.com/ GitHub https://github.com/ ejemplo https://github.com/ncbi/blast_plus_docs BioStars https://www.biostars.org Stack Overflow https://es.stackoverflow.com No te olvides de seguir nuestras actualizaciones dándole like a IGBM- Instituto de Genética Barbara McClintock See more