Differential expression of genes in response to salinity stress in tree tomato ( Solanum betaceum



Título del documento: Differential expression of genes in response to salinity stress in tree tomato ( Solanum betaceum
Revista: Mexican journal of biotechnology
Base de datos: PERIÓDICA
Número de sistema: 000416818
ISSN: 2448-6590
Autores: 1
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Instituciones: 1Universidad San Francisco de Quito, Laboratorio de Biotecnología Vegetal, Cumbayá, Quito. Ecuador
Año:
Periodo: Abr-Jun
Volumen: 3
Número: 2
Paginación: 1-15
País: México
Idioma: Inglés
Tipo de documento: Artículo
Enfoque: Experimental, aplicado
Resumen en español El tomate de árbol ( Solanum betaceum ) es un cultivo frutal endémico de los Andes, producido principalmente en Colombia, Perú y Ecuador. Esta especie se ha adaptado a un rango amplio de condiciones agroecológicas y ha demostrado ser resistente a diferentes factores de marginalidad, incluyendo suelos salinos. Se presenta una exploración preliminar de los mecanismos genéticos que confieren tolerancia a la salinidad en S. betaceum . Se seleccionaron dos genotipos de S. betaceum que contrastan en su capacidad de tolerar alta salinidad in vitro. Se llevó a cabo un análisis de expresión diferencial para comparar los perfiles de expresión genética entre plantas expuestas a estrés salino y sin estrés (control) en ambos genotipos. Se identificaron 171 transcritos expresados diferencialmente (DETs); de estos, 30 mostraron homología con genes candidatos asociados a tolerancia a estrés salino en distintas especies. A éstos se les atribuyó roles putativos en respuesta a estrés, fotosíntesis, metabolismo celular y metabolismo de la pared celular. 22 DETs mostraron homología con proteínas sin función identificada. Estas secuencias identificadas abren posibilidades nuevas de investigación en busca de mecanismos que intervienen en la tolerancia al estrés salino en el tomate de árbol . A pesar de sus inherentes limitaciones, el análisis por despliegue diferencial permitió identificar y validar a través de RT-qPCR 3 DETs que se inducen en condiciones de estrés salino. E l expandir nuestros análisis mediante la validación de DETs adicionales contribuiría a la identificación de genes que pueden usarse como base para un mejor entendimiento de los mecanismos regulatorios, metabólicos y fisiológicos usados por S. betaceum para responder a este tipo de estrés abiótico
Resumen en inglés The Andean “tree tomato” ( Solanum betaceum ) is an exotic fruit crop endemic to the high Andes, but principally cultivated in Colombia, Peru and Ecuador. The species displays broad agro-ecological adaptability and has proven resilient to different marginality factors, including high soil salinity. This study presents a preliminary exploration of the genetic mechanisms underlying salinity tolerance in S. betaceum . To this end, we selected two S. betaceum genotypes contrasting in their ability to tolerate high salinity in vitro , and used differential display analysis to compare overall differences in gene expression between salinity - stressed and unstressed (control) plants in both genotypes. Overall, 171 differentially expressed transcripts (DETs) were identified; 30 of which showed homology with candi date genes associated with abiotic stress tolerance in different species. These were ascribed putative roles in stress response, photosynthesis, cellular metabolism and cell wall metabolism. Several identified DETs (22 in total) also showed homology to pro teins of unknown function. These sequences warrant further research for potentially novel abiotic stress tolerance mechanisms. Despite its inherent limitations, differential display analysis allowed us to identify and validate (via RT - qPCR) 3 salinity stress induced DETs. Prospectively, expanding our analyses via the validation of additional DETs would likely contribute to the identification of genes which can be used as proxies for a better understanding of the regulatory, metabolic and physiological mecha nisms used by S. betaceum to respond and adapt to salinity stress
Disciplinas: Biología
Palabras clave: Fisiología vegetal,
Genética,
Angiospermas,
Tolerancia a la salinidad,
Estrés salino,
Expresión génica,
Despliegue diferencial,
Solanum betaceum,
Solanaceae
Keyword: Plant physiology,
Genetics,
Angiosperms,
Salinity tolerance,
Saline stress,
Gene expression,
Differential display,
Solanum betaceum,
Solanaceae
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