La variación del número de copias de múltiples genes en Rhg1 media la resistencia a los nematodos en la soja

Área de la Ciencia:

• Genética vegetal Genética vegetal
• Biología molecular La biología molecular.
• Ciencias agrícolas Ciencias agrícolas.

Sus antecedentes:

• El nematodo quiste de soja (SCN) afecta gravemente la producción de soja en los Estados Unidos.
• El alelo rhg1-b confiere resistencia a SCN, pero los mecanismos genéticos subyacentes son complejos.
• Estudios previos identificaron un segmento de 31 kilobases asociado con la resistencia a rhg1-b.

Objetivo del estudio:

• Para aclarar la base genética de la resistencia a SCN conferida por el alelo rhg1-b.
• Investigar el papel de los genes individuales y la variación de su número de copias en la resistencia a SCN.
• Para determinar cómo la expresión génica dentro del locus rhg1-b contribuye a la defensa de la soja.

Principales métodos:

• Se utilizó el silenciamiento de genes para evaluar la contribución de genes individuales dentro del segmento de 31 kilobases.
• Se analizó la variación del número de copias del segmento de 31 kilobases entre las líneas de soja resistentes y susceptibles.
• Se llevaron a cabo estudios de sobreexpresión para evaluar el efecto de la expresión génica combinada en la resistencia a SCN.

Principales resultados:

• Los genes que codifican un transportador de aminoácidos, una proteína α-SNAP y una proteína WI12 dentro del segmento de 31 kilobases contribuyen cada uno a la resistencia a SCN.
• Las variedades de soja resistentes poseen aproximadamente 10 copias en tándem del segmento de 31 kilobases, mientras que las variedades susceptibles tienen solo una copia.
• La sobreexpresión de genes individuales fue insuficiente para la resistencia, pero la sobreexpresión simultánea de los tres genes confirió una mayor resistencia a SCN.

Conclusiones:

• La resistencia a la SCN de la soja mediada por el locus del rasgo cuantitativo Rhg1 se debe principalmente a la variación del número de copias.
• El aumento del número de copias conduce a una mayor expresión de un conjunto de genes distintos dentro de un segmento multigénico repetido.
• Este segmento multigénico y su variación en el número de copias representan un factor genético clave para la resistencia a SCN en la soja.