Articulo caracteristicas fenotipicas 6.pptx

fitomejoramiento

1. El efecto de la amilosa sobre las características fenotípicas del grano, la expresión génica relacionada con el almidón y la herencia de amilosa en maíz con alto contenido de amilosa mutado naturalmente Sebastian Abril William Cadena Karina Espinosa Sofia Mora Laura Pedraza Lorena Pinilla Diana Zorro

2. INTRODUCCIÓN El almidón 75% de la materia seca y se compone de dos tipos de polímeros: amilosa (aprox. el 25% del almidón total) y amilopectina (almidón total restante en maíz normal) (Wu et al. 2009). El maíz con alto contenido de amilosa es un tipo especial de cultivo de maíz cuyo contenido de amilosa (AC) constituye más del 50% del almidón total (Viñedo et al. 1958). El maíz con alto contenido de amilosa se puede clasificar en varios niveles, como V- amilomaíz (50% <amilosa <60%), VI- amilomaíz (60% <amilosa <70%) y VII- amilomaíz (70% <amilosa <80%) ( Polaske et al. 2005), fuente para producir almidón resistente (RS) (Zhang et al. 2016).

3. INTRODUCCIÓN El gen extensor de amilosa ( ae ) ubicado en el cromosoma V se considera el gen dominante que contribuye a la mayor proporción de amilosa desde que se encontró el primer mutante ae en 1948 ( Vineyard et al. 1958). De hecho, se ha descubierto que la CA más alta se ve afectada por múltiples combinaciones recesivas de genes. La capacidad de combinar diferentes genes recesivos no solo logra una mayor amilosa en el endospermo de maíz, pero también influye en las características fenotípicas de los granos, como como color del endospermo, brillo, pigmentación, peso del grano, forma del grano, composición del grano y grosor del grano (Bear et al. 1958; Nannas y Dawe 2015).

4. objetivo El objetivo de este trabajo, fue utilizar una serie de líneas de maíz con alto contenido de amilosa (13 endogámicas y 18 híbridos) para estudiar las características fenotípicas, la tasa de llenado del grano, la expresión génica de síntesis de almidón y las diferencias de CA (contenido de amilosa) en los progenitores F1 y F2. Se evaluó si el CA se correlaciona con los rasgos fenotípicos del grano, refiriéndose específicamente a la plenitud del grano y el brillo del endospermo, las características de llenado del grano y qué genes contribuyen a aumentar el CA y cómo cambian los niveles de amilosa entre las diferentes generaciones.

5. Materiales y métodos MATERIAL VEGETAL 48 Plantas con alto contenido de amilosa. 48 plantas endogámicas 13 variedades de maíz 48 líneas estables AC 18 Híbridos 48 consanguíneos estables El estudio se realizo en el campo de prueba del campus Norte de la Universidad Northwest A&F (mayo-septiembre 2017). 100 plantas por parcela (5 filas X 20 columnas) Tres replicas biológicas en total. TASA DE LLENADO DE GRANOS: Después de la polinización se almacenaron en nitrógeno liquido. qRT -PCR CONTENIDO TOTAL DE ALMIDÓN: Se midió utilizando espectroscopía de reflectancia de infrarrojo. AISLAMIENTO DE ALMIDÓN: Saturación de 0.25% H 2 , temperatura ambiente durante 60 h, se molieron, tamizaron y luego se centrifugo y se disolvieron en NaOH AL 0.2%-4h, limpieza con ddH 2 . DETERMINACIÓN DE AMILOSA: Técnica de unión de yodo de longitud de onda dual.

6. MATERIALES Y MÉTODOS 1. Características fenotípicas : Se eligieron seis genotipos con grandes diferencias en CA de 14 maíces consanguíneos. La morfología y la endospermeabilidad de los granos de maíz se adquirieron mediante la observación de un solo grano representativo por genotipo utilizando una cámara digital (CANON, Japón). 2. Características de llenado de grano: Cuatro líneas de maíz consecutivas en términos de CA (control, 40% <CA <50%, 50% <CA <60% y 60% <CA <70%). Se recolectaron diez granos de maíz de cada planta cada 5 DAP. Los granos muestreados se congelaron en nitrógeno líquido durante 2 min y luego se almacenaron a -80 ° C. El proceso de llenado de grano se ajustó mediante la ecuación de crecimiento logístico según el método publicado ( Duguid y Brule -Babel 1994). 3. Reacción en cadena de la polimerasa con transcripción inversa: Las líneas de maíz utilizadas fueron las mismas que las del experimento de llenado de granos. Se extrajo ARN completo de granos de maíz molidos en nitrógeno líquido. Se empleó electroforesis en gel con agarosa al 1% para detectar la cantidad y calidad de ARN. Se utilizó un espectrofotómetro UV-Vis, para calcular la concentración de ARN.

7. RESULTADOS Y DISCUSIÓN La relación entre el CA y la plenitud del grano y el contenido total de almidón

8. RESULTADOS Y DISCUSIÓN Figura 1 . La correlación entre el contenido de amilosa y el índice de plenitud del grano y el contenido total de almidón, respectivamente. Contenido de amilosa (%) Contenido de amilosa (%) Índice de plenitud del grano Contenido de almidón (%) A B

9. RESULTADOS Y DISCUSIÓN Figura 2. La morfología y el brillo del endospermo de un solo grano de maíz en seis líneas de maíz. La relación entre CA y características fenotípicas

10. RESULTADOS Y DISCUSIÓN Las características de llenado de grano Tabla 3. Parámetros característicos de la etapa de llenado de grano en diferentes genotipos de maíz 1) A, peso final del grano; B, parámetro inicial; C, parámetro de tasa de crecimiento. 2 ) T max , tiempo para alcanzar la tasa máxima de llenado de grano; W max , la biomasa para alcanzar la tasa máxima de llenado de grano; G max , tasa máxima de llenado de grano; P, período de llenado de grano activo.

11. RESULTADOS Y DISCUSIÓN Figura 3. El peso del grano y la velocidad de llenado del grano cambian con el tiempo. Los datos son valor medio ± DE ( n = 3). B Peso del grano (mg g -1 ) 250 200 150 100 50 A

12. RESULTADOS Y DISCUSIÓN Figura 4. La expresión genética relativa en relación con la biosíntesis del almidón. Los datos son valor medio ± DE ( n = 3). La expresión génica relacionada con la síntesis de almidón

13. RESULTADOS Y DISCUSIÓN La correlación de CA entre 18 híbridos de maíz con alto contenido de amilosa y su progenie Tabla 4. El patrón de distribución de F 1, F 2 y sus padres (18 híbridos de maíz con alto contenido de amilosa) en contenido de amilosa 1) Alto parental significa un lado parental con mayor contenido de amilosa; parental bajo significa un lado parental con menos contenido de amilosa. Los padres medios se refieren al contenido medio de amilosa entre los padres. * y **, correlación significativa a niveles de 0.05 y 0.01, respectivamente. Tabla 5. El análisis de correlación de F 1, F 2, y sus padres (18 híbridos de maíz con alto contenido de amilosa) en contenido de amilosa El número de padres más altos significa cuántos F 1 o F 2 los genotipos tenían el contenido de amilosa más alto que un lado de los padres con un nivel de amilosa más alto en 18 grupos híbridos probados; el número de padres intermedios significa cuántos genotipos F o F tenían contenido de amilosa en el rango de sus padres en 18 grupos híbridos probados; el número de medios de padres menos bajos 1 cómo 2 muchos F 1 o F 2 los genotipos tenían el contenido de amilosa más bajo que un lado parental con menos nivel de amilosa en 18 grupos híbridos probados.

14. CONCLUSIONES La CA se correlacionó negativamente con el contenido total de almidón, mientras que no hubo correlación entre la CA y la plenitud del grano o el brillo del endospermo. Las líneas de maíz con mayor contenido de amilosa tuvieron una tasa de llenado de grano mayor que la de B73 durante los primeros 20 DAP. El nivel de expresión de GBSSI fue el más alto, mientras que SSIIb tuvo el nivel de expresión más bajo durante el período de llenado de grano entero entre todas las líneas de maíz. Ambos grupos DBE y SBEIIb siempre exhibieron niveles de expresión más altos en B73 que aquellos en el DBEiso2 Un trabajo futuro debe centrarse sobre elucidar el trasfondo genético de nuestros mutantes de amilosa para determinar las diferencias con el ae mutantes. Además, las transcripciones DBEiso2, zPUL y SBEIIb necesitan una atención considerable para explorar sus funciones en la formación y almacenamiento de fracciones de amilosa y amilopectina . Estas estrategias serían beneficiosas para fortalecer este trabajo para su aplicación comercial.

15. GRACIAS