Oryza sativa - Poblacion De Estudio De La Ciudad De Abeerdeen
title: “GWAS -(Oryza sativa)_Tarea-8”
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Author: Jhoan Sebastian Laverde Lopez
editor: visual
INTRODUCCION
El arroz se considera uno de los cultivos más relevantes a nivel mundial y exhibe una gran diversidad genética que facilita el análisis de aspectos esenciales como la época de floración, vital para ajustarse a diferentes ambientes. En este estudio se utilizó el panel Rice Diversity 44K, que está formado por accesiones representativas de las principales subpoblaciones de Oryza sativa, con el fin de examinar la variabilidad genética relacionada con la época de floración en climas templados similares a los de Aberdeen. De 413 líneas disponibles, se seleccionaron 374 con información completa y se procesaron 33. 558 SNPs de alta calidad después de aplicar controles de frecuencia y ausencias de datos.
La composición genética del panel fue analizada mediante PCA y se integró en el análisis de asociación para tener en cuenta los efectos poblacionales. El GWAS realizado utilizando un modelo mixto permitió detectar 37 SNPs relacionados con la época de floración, los cuales se asociaron con 104 anotaciones génicas en áreas cercanas a los marcadores.
RESULTADOS
Grafico De Gwas (Manhattan plot)
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Los SNPs que están significativamente asociados y se encuentran en los cromosomas 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 10, 11 y 12 pertenecen a áreas genómicas que afectan el tiempo de florecimiento del arroz en el clima templado de Aberdeen. Estos marcadores, que incluyen id1005384, id2008984, id3008054, id4009431, id5001330, id6015305, id7000840, id8003338, id900056, id10002412, id11008433 y id12003325, están situados cerca de genes que participan en aspectos importantes como la percepción del fotoperiodo, la reacción a temperaturas frías y la regulación hormonal, elementos que son esenciales para el cambio a la etapa floral en Oryza sativa.
La forma en que estos SNPs están distribuidos por el genoma muestra una arquitectura poligénica, donde diferentes regiones trabajan juntas para regular cuándo comienza la floración. Este modelo se alinea con lo que se ha reportado sobre redes genéticas que combinan señales del entorno y factores internos, sobre todo aquellas rutas que unen la percepción del fotoperiodo con la respuesta a la temperatura. Estas redes son fundamentales para ajustar la etapa reproductiva del arroz en climas templados (Song et al., 2015), ya que la relación entre la temperatura y la duración del día tiene un gran impacto en el cambio a la etapa floral.
DISCUSION
posibles Genes asociados con esos SNPs, y su id: apoyados en la tabla que nos genero R, llamado all.genes y sus asociones que ahi nos mencionan, vamos a entrar a mirar sus funciones y sus relaciones
[ Script de R, con la tabla de los genes mas relacionados.]
Top 5:
OsHPR2-1: Gen que genera un proceso fotorespiratorio que apoya la eficiencia energética y la resistencia al estrés en el arroz, afectando de manera indirecta su habilidad para desarrollarse y lograr la floración, especialmente en las frías jornadas de Aberdeen, donde su contribución a la estabilidad del metabolismo es crucial, ya que sin este apoyo, la planta acumularía sustancias dañinas, disminuiría su fuerza y podría afectar su transición reproductiva en un entorno con tan poco tiempo estacional.
YSL18: Gen transportador de la familia Yellow Stripe-Like que participa en el transporte de hierro y otros metales necesarios dentro de las plantas de arroz, contribuyendo de forma indirecta al proceso de floración al garantizar que hay suficientes micronutrientes esenciales para la fotosíntesis y el crecimiento; en lugares como Aberdeen, donde el desarrollo puede estar limitado por temperaturas bajas y menor velocidad de mineralización del suelo, la función de YSL18 se vuelve muy importante, ya que una falta de distribución interna de hierro puede disminuir la fuerza de la planta, afectar el balance metabólico y retrasar la etapa reproductiva (Aoyama et al., 2009), en una temporada de cultivo que ya es corta.
OsABCI5: Aunque no está directamente relacionado con el inicio de la floración, este gen juega su papel en mantener el equilibrio de metales esenciales y en la formación de complejos de hierro y azufre puede afectar la salud del meristemo reproductivo y el metabolismo que ocurre antes de la floración (Yao et al., 2014) . En un ambiente como el de Aberdeen, caracterizado por días largos y temperaturas moderadas, donde el metabolismo puede ser menos eficiente, la función de OsABCI5 podría tener un efecto en la habilidad de la planta para llevar a cabo su ciclo reproductivo de manera exitosa.
OsCIN4: Un gen que codifica una enzima llamada invertasa de la pared celular está relacionado con la distribución de sacarosa hacia los granos en desarrollo. Se propone que su función puede afectar de manera indirecta la floración al regular la cantidad de carbohidratos disponibles para la transición hacia la reproducción (Ishimaru et al. , 2005).
OsPIN2: Gen que codifica una molécula que ayuda a mover auxina fuera de la célula, fundamentalmente en la formación de la raíz y el sistema de raíces en el arroz (Oryza sativa), afectando de manera indirecta la estructura de la planta y también en el crecimiento y la reproducción
BIBLIOGRAFIA
Ishimaru, T., Hirose, T., Matsuda, T., Goto, A., Takahashi, K., Sasaki, H., … & Yamagishi, T. (2005). Expression patterns of genes encoding carbohydrate-metabolizing enzymes and their relationship to grain filling in rice (Oryza sativa L.): Comparison of caryopses located at different positions in a panicle. Plant Cell Physiology, 46(4), 620–628. https://doi.org/10.1093/pcp/pci066
Aoyama, S., Hu, J., & Kamiya, T. (2009). Auxin and cytokinin interactions in the regulation of rice tiller bud outgrowth. Plant and Cell Physiology, 50(12), 1960–1964. https://doi.org/10.1093/pcp/pcp139
Song, X., Chong, K., & Yan, W. (2015). Molecular mechanisms of flowering time regulation in rice. National Science Review, 2(4), 554–566. https://doi.org/10.1093/nsr/nwv063
Yao, W., Zhao, K., Wang, T., Wang, X., & Guo, J. (2014). Molecular phylogenetic study and expression analysis of ATP-binding cassette transporter gene family in Oryza sativa in response to salt stress. Computational Biology and Chemistry, 50, 1–11.