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dc.contributor.advisorCastellanos Cervantes, Thelma Rosa
dc.contributor.authorMartínez Salido, Ana Carolina
dc.date.issued2017
dc.identifier.urihttp://dspace.cibnor.mx:8080/handle/123456789/1472
dc.description.abstractUno de los cereales cultivados más importantes a nivel mundial es el trigo, el cual aporta una quinta parte del total de las calorías consumidas por el hombre. No obstante, los requerimientos de fertilizantes químicos para la producción del grano de trigo son elevados y su constante uso genera problemas de contaminación medioambiental. Una estrategia para mitigar este problema es el uso de rizobacterias promotoras de crecimiento (PGPR, por sus siglas en inglés) ya que presentan un alto potencial para ser usados como inoculantes. Azospirillum brasilense, perteneciente a las PGPR, es una de las bacterias mayormente estudiadas y, se ha demostrado, en experimentos en laboratorio, sus beneficios en el crecimiento y desarrollo del trigo. Sin embargo, los resultados en campo son inconsistentes. La caracterización fenotípica de adhesión, llevada a cabo por el grupo del laboratorio, sugieren que A. brasilense Cd se adhiere preferencialmente a ciertos genotipos de trigo. Indicios de esta afinidad se ha obtenido de la caracterización fenotípica realizada en una población para mapeo genético constituida de 114 líneas haploide dobladas (DH), derivadas de los progenitores Triticum aestivum L. cv. Ópata y el sintético hexaploide WSHD67.2, de las cuales el 32% presentaron el fenotipo de adhesión, cuyos loci de caracteres cuantitativos (QTL por sus siglas en inglés) se localizaron en regiones de los cromosomas 1A, 2D, 6B y 5A. Adicionalmente, estudios de proteoma de la raíz inoculada con A. brasilense Cd mostró expresión diferencial de algunas proteínas. En este trabajo, se probaron otras especies del género de Azospirillum, además de A. brasilense Cd, como A. brasilense SP245, A lipoferum y A. halopraeferans en trigos harineros y sintéticos. Se determinó que existe diferencias significativas de adhesión a raíz y por lo tanto, un polimorfismo cuando A. brasilense SP245 y A. lipoferum son inoculados. Para identificar los genes involucrados en la adhesión y reconocimiento planta-bacteria, se analizó la expresión global de genes mediante el uso de microarreglos. En este análisis, se encontraron 81 genes reprimidos, y 165 genes inducidos en el sistema radicular de la variedad Ópata en presencia de A brasilense Cd. Así mismo, los genes: Fosfatidil inosiltol N-acetil glucosaminil transferasa y Kinasa asociada a pared (WAK3) son importantes señalizadores en procesos de infecciones. Mientras que, xiloglucano endotransglucosilasa/hidrolasa 5 (XTH5), y el gen que codifica para un poligalacturonato 4-alfa-galacturonosiltransferasa, estan involucrados en la biosíntesis de la pared celular. Estos genes fueron utilizados para la evaluación del microarreglo. En este sentido, el análisis de expresión relativa de los genes WAK3 y XHT5 en raíces de Ópata comparada con trigo sintético WSHD67.2 al inocular A. brasilense Cd, A. brasilense SP245, A lipoferum, y A. halopraeferans demuestra que existe una expresión diferencial asociada al genotipo y que depende de la bacteria inoculada. Mientras que, el análisis para los genes que codifica para fosfatidil inosiltol N-acetil glucosaminiltransferasa y poligalacturonato 4-alfa-galacturonosiltransferasa no mostró diferencias de expresión entre los dos genotipos de trigo. Este estudio contribuye a generar información adicional sobre la afinidad entre este género de bacterias y trigo, y así ampliar el conocimiento que puede ser utilizado por los programas de mejoramiento genético en trigo, así como brindar mayor certidumbre al utilizar inoculantes a base de Azospirillum.es
dc.formatunknownes
dc.language.isospaes
dc.publisherCentro de Investigaciones Biológicas del Noroeste, S.C.es
dc.rightsAcceso abiertoes
dc.subjectPGPR, Azospirillum, trigo, expresión de geneses
dc.subjectPGPR, Azospirillum, wheat, gene expressiones
dc.titleEvaluación de la expresión diferencial de genes involucrados en el reconocimiento y adhesión de Azospirillum spp. a raíz de trigoes
dc.typemasterThesises
dc.dirtesis.gradoMaestría en Ciencias en el Uso, Manejo y Preservación de los Recursos Naturaleses
dc.dirtesis.disciplinaBiotecnologíaes
dc.dirtesis.universidadCentro de Investigaciones Biológicas del Noroeste, S.C.es
dc.dirtesis.facultadPosgrado en Recursos Naturaleses
dc.description.abstractenWorldwide, wheat is one the most important crops and contributes a fifth of the total calories consumed by humans. However, the requirements of chemical fertilizers for the production of wheat grain are high, and its constant application generates environmental pollution problems. Thus, the plant growth promoting rhizobacteria or PGPR have a potential use as an inoculant and a candidate to lower chemical fertilizer consumption. Azospirillum brasilense is the bacteria mostly studied in the last decade, which demonstrated its benefits, undoubtedly at least for in vitro experiments, for the growth and development of wheat. However, the results in the field are inconsistent. The phenotypic characterization of bacteria adhesion trait carried out by the group of the laboratory suggested that Azospirillum brasilense Cd adhered preferentially to certain genotypes of wheat. Evidence of this affinity has been obtained from the phenotype characterization of this trait on a wheat mapping population consisting of 114 doubled haploid lines, derived from progenitors Triticum aestivum L. cv. Ópata genotype and the synthetic hexaploid WSHD67.2, where 32% of the lines presented the adhesion trait. Also, quantitive trait loci (QTL) associated with chromosomes 1A, 2B, 6B, and 5A pointed out that this trait is allele-dependent. Furthermore, proteomic studies in wheat roots inoculated with A. brasilense Cd showed differential protein expression on those bacteria-adhering genotypes. In this work, phenotypic adhesion trait was tested, in addition to A. brasilense Cd, with A. brasilense SP245, A. halopraeferans, and A. lipoferum, in a collection of bread and synthetics hexaploids wheat. It was found adhesion polymorphism when A. brasilense SP245 and A. lipoferum were inoculated. It was analyzed the global transcription of genes through the use of a microarray assay to identify genes involved in the adhesión and recognition of wheat-Azospirillum interaction. A total of 165 sub-expressed and 81 genes over-expressed founded in cultivar Ópata roots in the presence of A. brasilense Cd. The codifying genes for phosphatidylinositol N-acetylglucosaminyltransferase, WAK 3, a microbial signal kinase-associated cell wall, for polygalacturonate 4-alpha-galacturonosyltransferase (similar to GAUT1 in Arabidopsis) and xyloglucan endotransglucosylase/hydrolase 5 (XTH5), involved in the synthesis of the plant cell-wall, were analyzed (for the microarray validation) with RT-qPCR technique. The inoculation on cultivar Ópata and the synthetic hexaploid with the strains A. brasilense Cd, A. brasilense SP245, A. lipoferum and A. halopraeferans showed a differential expression of WAK3 and XHT5, in a genotype and bacterium dependent manner. Meanwhile, genes coding for phosphatidylinositol N-acetyl glucosaminyltransferase and polygalacturonate 4-alpha-galacturonosyltransferase showed no differences between treatments or genotype. This study aimed to generate information on the affinity between this genus of bacteria and wheat, and thus broaden the knowledge which permits its use for optimization of Rhizobium inoculants of Azospirillum applied to wheat yield improvement marker-assisted programs.es


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    Esta colección contiene texto completo de las tesis de Maestría y Doctorado del Programa de Posgrado del CIBNOR.

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