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Seminarios especiales: cianogénesis y mandioca
Aún no se comprende por qué y cuándo las plantas desvían recursos para desplegar sustancias químicas defensivas en lugar de para la producción de energía (fotosíntesis). Las teorías de asignación de recursos predicen que desviar recursos a la síntesis de defensa debería resultar en tasas de fotosíntesis más bajas y una penalización del crecimiento, pero esto a menudo es difícil de detectar. De hecho, a veces están correlacionados positivamente. Mi investigación utiliza glucósidos cianogénicos (CNglc) como un sistema modelo para investigar cómo se pueden enredar los procesos metabólicos y energéticos en los sistemas biológicos. Es importante comprender estas relaciones para garantizar que no se produzcan efectos involuntarios derivados de la eliminación del cianuro de cultivos básicos como la mandioca y el sorgo.
La cianogénesis, el estrés y la fotosíntesis están enredados
Profesor, Grupo de Investigación en Ecofisiología Vegetal
Universidad Monash
La yuca es un cultivo de raíces originario de América del Sur y un cultivo básico importante en los trópicos, incluida África. En este estudio, investigamos la arquitectura genética del cianuro de hidrógeno (HCN), un componente importante de la calidad del tubérculo en ambos continentes. El HCN está involucrado en la defensa de la planta de yuca contra los herbívoros, pero es un compuesto tóxico cuando se rompe el tejido. Genotipamos 3,354 variedades locales y líneas de reproducción modernas que se originaron en 26 estados brasileños diferentes y, fenotípicamente, se caracterizaron 1,389 individuos en ensayos de ubicación de varios años. Todo el material vegetal se sometió a genotipificación de alta densidad utilizando Genotyping-By-Sequencing (GBS) y 27,000 Single Nucleótido Se seleccionaron marcadores polimórficos (SNP). Realizamos el primer mapeo de asociación (GWAS) para caracterizar la arquitectura genética y gen mapeo de HCN. El experimento de campo reveló heredabilidad fenotípica de 0.74 (con heredabilidad basada en SNP, 0.41) para HCN. Los estudios de asociación revelaron dos loci principales que contribuyen con el 7 y el 30% de la varianza estimada basada en marcadores e indicaron la presencia de genes que codifican una ATPasa y MATE proteína respectivamente. Desarrollamos y validamos conjuntos de marcadores de diagnóstico para aplicaciones de reproducción e investigamos evidencia de domesticación en HCN. Nuestros hallazgos se validaron aún más en una población africana y proporcionan recursos futuros para estudios genéticos del cianuro en la yuca.
Arquitectura genética y mapeo genético de
Glucósido cianogénico en yuca
Alex C. Ogbonna
Universidad de Cornell e Instituto Boyce Thompson
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