Relación entre cascadas inmunitarias dependientes de ácido salicílico y el principal locus de control genético de la apirenia en la vid

Resumen

La estenospermocarpia determinada por el locus SdI es el principal origen de uva sin semilla para el mercado de la uva de mesa. A pesar de la identificación previa del locus SdI, la variación genética responsable y los mecanismos moleculares relacionados no se conocen completamente. El análisis de QTL en una progenie F1 de ‘Red Globe’ (RG) x ‘Crimson Seedless’ (CS) de 282 individuos identificó el locus SdI, localizado en el grupo de ligamiento 18 (LG 18), como el QTL con efecto mayor para el rasgo de la apirenia, explicando entre 71-83 % de la variación en peso seco de las semillas en los tres años analizados. Con el fin de delimitar al máximo la posición de este locus, realizamos un rastreo de individuos recombinantes en la progenie RGxCS entre los marcadores delimitantes del QTL SdI. Mediante el genotipado con SNP de estos individuos, pudimos mapear la posición del locus en una región de 1.6 Mb. Adicionalmente, el mapeo fino realizado en una progenie F1 de ‘Napoleon’ (NA) x CS permitió restringir la posición de SdI a un intervalo de 380 kb. Para comprender la naturaleza del locus SdI, se realizó un análisis transcriptómico comparando individuos con semillas y apirenos en la progenie F1 RGxCS que fueron seleccionados de acuerdo a su correspondiente genotipo en el QTL SdI. Mediante un análisis de RNA-seq se comparó el transcriptoma de esbozos y semillas extraídos de frutos en estadio guisante. Estos análisis pusieron de manifiesto la activación de respuestas a patógenos en los genes inducidos en los esbozos de los individuos apirenos. Entre ellos, un gen localizado en la zona del QTL se halló altamente inducido y de manera alelo-específica. Este gen muestra similitud con receptores inmunes que en otras especies de plantas desencadenan respuestas de defensa a través de la síntesis de ácido salicílico (SA). De hecho, los niveles de SA fueron significativamente mayores en los esbozos de individuos apirenos respecto a las semillas. Estos resultados sugieren la participación de respuestas autoinmunes mediadas por SA en el aborto de semillas responsables de la apirenia determinada por el locus SdI.