Revista de genética y mejoramiento vegetal

Abstracto

Implicaciones fenotípicas del arroz de la variación genómica hereditaria inducida por el cultivo de tejidos

Praveen Shrivastava

Antecedentes: Las plantas que se han regenerado a partir de cultivos de tejidos con frecuencia exhiben diversidad somaclonal. Sin embargo, recientemente se han abordado cuestiones fundamentales que abordan los rasgos moleculares, las tasas de mutación, los espectros de mutación y la importancia fenotípica de la variación somática de las plantas. Además, estas investigaciones han revelado resultados que son muy inconsistentes entre especies de plantas e incluso dentro del mismo genotipo [ 1 ].
Metodología/hallazgos principales: Una línea somaclonal ampliamente autofecundada (TC-reg-2008) y su donante de tipo salvaje (WT) se sometieron a una resecuenciación del genoma completo para estudiar la variación genómica hereditaria provocada por el cultivo de tejidos en arroz (cv. Hitomebore). Se calcularon los polimorfismos de un solo nucleótido (SNP), las inserciones/deleciones a pequeña escala (Indels) y la movilización de elementos transponibles (TE). Evaluamos la distribución cromosómica de los diferentes tipos de variación genómica, exploramos las relaciones entre SNP e Indels, y observamos las relaciones entre la actividad de TE y los estados de metilación de citosina [ 2 ]. También realizamos análisis de ontología génica (GO) en genes portadores de mutaciones de gran efecto y mutaciones no sinónimas, y evaluamos los efectos de los cambios genómicos en los fenotipos bajo una variedad de estímulos abióticos además de las condiciones normales de crecimiento. Descubrimos que el arroz tenía una gran cantidad de variación genómica somaclonal hereditaria. Cada uno de los 12 cromosomas del arroz tiene cambios genómicos no aleatorios que tuvieron un impacto en un número significativo de genes funcionales. La dependencia condicional de la penetrancia fenotípica de las variantes genéticas.
Conclusiones/significado: El arroz puede modificarse genéticamente mediante cultivo de tejidos de una manera que difiere significativamente de los entornos naturales, al menos en términos de distribución cromosómica. Nuestros estudios han revelado nuevos detalles sobre la variación somaclonal en la tasa y el espectro de mutación del arroz, así como su patrón de distribución cromosómica. Nuestros hallazgos también apuntan a la gran capacidad del arroz para canalizar variantes genéticas en condiciones favorables para mantener la robustez fenotípica, una capacidad que, sin embargo, puede liberarse en respuesta a ciertos desafíos abióticos para producir fenotipos variados.