Identificación de genes relacionados a la respuesta hidrotrópica en maíz mediante estudios de asociación del genoma completo (genome-wide association studies, gwas)

Resumen Las plantas tienen la capacidad de dirigir el crecimiento de sus raíces hacia fuentes de humedad, este fenómeno es conocido como hidrotropismo y puede ser utilizado como mecanismo de evasión a la sequía, sin embargo este fenómeno es poco estudiado y a pesar de su potencial aplicación se conoce muy poco en plantas de interés agrícola como el maíz. El objetivo de este trabajo fue identificar genes relacionados a la respuesta hidrotrópica de la raíz primaria de maíz a través de análisis de asociación del genoma completo (Genome-Wide Association Studies, GWAS) en una población de 231 híbridos de maíz DTMA (Drought Tolerant Maize for Africa). El análisis tipo GWAS partió de la fenotipificación de la respuesta hidrotrópica y la identificación de SNPs en la población de híbridos DTMA. A partir de estos datos obtenidos se realizó el análisis tipo GWAS, en el cual se identificaron más de 23 mil SNPs asociados a la respuesta hidrotrópica de maíz. Se realizó la búsqueda de información de los 100 SNPs con la mayor asociación (valor P) a dicha respuesta y fueron seleccionados los genes NRT1.1, EGY3, NPH3 y DUF1005 para explorar sus funciones reportadas y posible participación en la vía de señalización de la respuesta hidrotrópica de la raíz primaria de maíz. A través de PCR tiempo final se identificó que DUF1005 se expresa a 6 horas de exposición a un gradiente de humedad in vitro, y de forma diferencial en híbridos con y sin respuesta hidrotrópica. Interesantemente, el SNP con mayor asociación a la respuesta hidrotrópica de la raíz primaria de maíz se situó dentro del gen DUF1005.