Identificación y clonaje de genes de Medicago truncatula para su potencial uso como marcadores de respuesta a etileno en planta

El etileno es una fitohormona implicada en múltiples procesos del desarrollo vegetal, destacando su participación en la floración, maduración del fruto, senescencia y adaptación al estrés. Actualmente los marcadores genéticos empleados en el estudio de la respuesta al etileno están basados en la secuencia EBS (EIN3-biding site) de Arabidopsis thaliana fusionada al gen GUS (β-glucuronidasa), pero no existen marcadores específicos en Medicago truncatula, un organismo modelo de gran interés para el estudio de la simbiosis entre bacterias fijadoras de nitrógeno y leguminosas. En este trabajo se partió de datos obtenidos en un análisis del transcriptoma de M. truncatula silvestre y la línea insensible a etileno sickle ante un tratamiento con ACC, y se seleccionaron siete genes como candidatos a marcadores de la respuesta a etileno. Mediante el sistema Gateway, se clonaron las regiones promotoras de estos candidatos en un plásmido con GUS como reportero, y se introdujeron en Agrobacterium rhizogenes para su futura validación en planta. De los siete candidatos iniciales, dos de las construcciones lograron clonarse con éxito hasta el vector final, y otras tres se completaron hasta la fase previa a transformación. Los marcadores creados en este trabajo podrán ser utilizados para estudios de la respuesta a etileno en Medicago truncatula y seguir descubriendo su papel en nodulación.

Ethylene is a phytohormone involved in multiple plant development processes, remarkably in flowering, fruit ripening, senescence, and stress adaptation. Ethylene response genetic markers used nowadays are based on the EBS sequence (EIN3-binding site) of Arabidopsis thaliana fused to GUS (β-glucuronidase), but no specific marker exists for Medicago truncatula, a model organism used for studying symbiotic relationships between legumes and nitrogen fixing bacteria. This work started from transcriptomic data compiling the differences in gene expression between M. truncatula wild line A17 and the ethylene-insensitive line sickle after ACC treatment, and seven genes were selected as ethylene response marker candidates. Using Gateway technology, their promoter regions were cloned along the reporter gene GUS and were introduced in Agrobacterium rhizogenes for their validation by hairy roots transformation and whole plant transformation. Off the 7 candidates, 2 were successfully cloned and 3 were left in an advanced state. The markers produced in this work will be useful in ethylene response studies in Medicago truncatula and its role in nodulation.

Graduado o Graduada en Biotecnología por la Universidad Pública de Navarra

Bioteknologiako Graduatua Nafarroako Unibertsitate Publikoan