Caracterización molecular del gen psbA en Chenopodium quinoa Willd

• Autores: Camilo Mestanza Uquillas, Ricardo Riegel Sch, Diana Verónica Véliz Zamora, Santiago Cristóbal Vásquez Matute, Hayron Fabricio Canchignia Martínez, Jaime Vera Chang, Olry Fernando Cevallos Falquez
• Localización: Idesia, ISSN-e 0718-3429, ISSN 0073-4675, Vol. 35, Nº. 3, 2017, págs. 125-131
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Molecular characterization of the psbA gene in Chenopodium quinoa Willd
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    RESUMEN La quinua es un grano sagrado de origen andino cuya popularidad se debe a sus excelentes características nutricionales y amplia plasticidad fenotípica. Es una especie vegetal que muestra una condición mayoritaria de autogamía, con ciertos niveles de alogamia. El gen psbA presente en el cloroplasto, mayoritariamente descrito en plantas con herencia maternal, codifica para la proteína D1. Esta proteína está relacionada con la fotosíntesis, así como también es un gen objetivo de distintos herbicidas, debido a que hay varias familias químicas que inhiben la acción de la proteína D1. Basado en estos antecedentes se procedió a caracterizar el gen psbA en el cultivar de quinua Regalona-Baer. Para realizar la caracterización molecular, primeramente se extrajo el ADN, luego se realizó la Reacción en Cadena de la Polimerasa (PCR), utilizando la información de las bases de datos de especies relacionadas. Los resultados muestran que el gen psbA en la quinua tiene una simple copia, con un total de 1.062 nucleótidos, generando 354 aminoácidos incluyendo el codón de "parada". El tamaño total de la secuencia que codifica el gen psbA mostró un tamaño similar a las 300 secuencias de genes psbA existentes en "La base de datos genoma del cloroplasto". El gen psbA podría ser el comienzo para explorar la diversidad en el genoma del cloroplasto de la quinua, conocer el tipo de segregación extracromosomal y sobre todo el potencial de poder generar cultivares con resistencia a herbicidas asociados a este gen.

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    ABSTRACT Quinoa is a sacred grain of Andean origin whosepopularity is due to its excellent nutritional characteristics and broadphenotypic plasticity. It is a plant species that shows a majority condition of autogamy, with certain levels of alogamy. The psbA gene present in the chloroplast, mostly described in plants with maternal inheritance, codes for D1 protein. This protein is related to photo-synthesis, as well as a target gene of different herbicides, since there are several chemical families that inhibit the action of D1 protein. Based on this background, we proceeded to characterize the psbA gene in the Regalona-Baer quinoa cultivar. To perform the molecular characterization, the DNA was first extracted, and then the Polymerase Chain Reaction (PCR) was performed, using information from the related species databases. The results show that the psbA gene in quinoa has a single copy, with a total of 1062 nucleotides, generating 354 amino acids including the "stop" codon. The total size of the sequence encoding the psbA gene showed a similar size to the 300 sequences of psbA genes existing in "The Chloroplast Genome Database". The psbA gene could be the beginning to explore the diversity in the chloroplast genome of quinoa, to know the type of extra-chromosomal segregation and, above all, the potential to be able to generate herbicide-resistant cultivars associated with this gene.