Caracterización de mecanismos de resistencia no relacionados al sitio de acción en girasol mediante RNA-seq

Autor: Liliana Amelia Picardi, Tatiana Alejandra Vega, Mercedes Gil, Graciela Nestares, Sandrine Balzergue, Silvina Andrea Felitti
Přispěvatelé: Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas, Institut de Recherche en Horticulture et Semences (IRHS), Université d'Angers (UA)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-AGROCAMPUS OUEST, Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)
Rok vydání: 2018
Předmět:
Zdroj: Helia
Helia, 2018, 41 (69), pp.267-278. ⟨10.1515/helia-2018-0012⟩
ISSN: 2197-0483
1018-1806
DOI: 10.1515/helia-2018-0012
Popis: Los girasoles Imisun son cultivares resistentes a imidazolinonas en los cuales coexisten dos mecanismos de resistencia: (i) una mutación puntual en el sitio blanco del herbicida (resistencia relacionada al sitio de acción) y (ii) resistencia no relacionada al sitio de acción (NTSR). En la tecnología Imisun, NTSR podría estar relacionada con el metabolismo del herbicida y podría resultar de una sobreexpresión constitutiva de los genes detoxificadores, o inducida luego del tratamiento con herbicida. El objetivo de este trabajo fue caracterizar NTSR en girasoles Imisun en respuesta al tratamiento de imazetapir mediante RNA-seq, y determinar si estos mecanismos son constitutivo o inducidos por el herbicida. Las cipselas fueron germinadas en multimacetas, regadas por capilaridad y se mantuvieron en una cámara bajo condiciones controladas. Plantas de 7 días fueron tratadas con imazetapir 0 (control) y 1 μM por 12 h. Luego de la purificación del RNA de hoja, se construyeron bibliotecas de cDNA stranded y paired-end. La secuenciación se llevó a cabo en Illumina HiSeq2000. Se realizaron dos tipos de estrategias de mapeo local contra el transcriptoma de referencia HaT13l, incluyendo y filtrando multihits, respectivamente y se realizó el análisis de la expresión diferencial. Se identificaron 61 y 47 contigs (de acuerdo a la estrategia de mapeo) relacionados a metabolismo de xenobióticos: citocromos P450, transportadores ABC, glicosiltransferasas, UDPglucuronosil/glucosiltransferasas y glutatión S-transferasas. No se encontró expresión diferencial entre las plantas tratadas y sin tratar con imazetapir para ninguno de los contigs. La expresión de 17 contigs de interés fue validada mediante qRT-PCR. Estos resultados sugieren que mecanismos NTSR constitutivos estarían involucrados con la resistencia a imidazolinonas en girasol. Imisun sunflowers (Helianthus annuus L.) are imidazolinone-resistant cultivars in which the two mechanisms of herbicide resistance coexist: (i) mutation in herbicide target-site (target-site resistance) and (ii) non-target-site resistance (NTSR). In Imisun technology, NTSR could be related to herbicide metabolism and might occur as a result of a constitutive up-regulation of resistance genes, or it can appear only after herbicide treatment. The objective of this study was to characterize NTSR in Imisun sunflower in response to imazethapyr using RNA-Seq and to determine whether these mechanisms are constitutive or herbicide-induced. Cypsels were germinated in plastic pots, watered by capillarity and growth in chamber under controlled conditions. Seven-day-old plants were treated with 0 (control) and 1 μM imazethapyr for 12 h. After leaf RNA purification, stranded, paired-end cDNA libraries were constructed. Sequencing was performed with Illumina HiSeq2000. Local mapping, with and without multihits, was carried out over the reference transcriptome HaT13l and differential expression was analysed. Sixty one and 47 contigs (according to mapping strategy) related to xenobiotic metabolism were found: cytochromes P450s, ABC transporters, glycosyltransferases, UDPglucuronosyl/glucosyltransferases and glutathione S-transferases. None of these contigs showed differential expression between control and imazethapyr-treated plants. Seventeen interesting contigs were verified by qRT-PCR. These results suggest that constitutive NTSR mechanisms may account for imidazolinone resistance in Imisun sunflower. Fil: Gil, Mercedes. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Investigaciones en Ciencias Agrarias de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Agrarias. Instituto de Investigaciones en Ciencias Agrarias de Rosario; Argentina Fil: Vega Tessandori, María Fernanda. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Investigaciones en Ciencias Agrarias de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Agrarias. Instituto de Investigaciones en Ciencias Agrarias de Rosario; Argentina Fil: Felitti, Silvina Andrea. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Investigaciones en Ciencias Agrarias de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Agrarias. Instituto de Investigaciones en Ciencias Agrarias de Rosario; Argentina Fil: Picardi, Liliana Amelia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Investigaciones en Ciencias Agrarias de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Agrarias. Instituto de Investigaciones en Ciencias Agrarias de Rosario; Argentina Fil: Balzergue, Sandrine. Institut National de la Recherche Agronomique; Francia. Centre National de la Recherche Scientifique; Francia Fil: Nestares, Graciela María. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Investigaciones en Ciencias Agrarias de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Agrarias. Instituto de Investigaciones en Ciencias Agrarias de Rosario; Argentina
Databáze: OpenAIRE
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