Expresión de cistatinas y su relación con la resistencia a Tilletia indica en trigo Translated title: Cystatin expression and its relation with resistance to Tilletia indica in wheat

Abstract

Resumen Desde el punto de vista económico, el mejoramiento genético es una de las mejores opciones para combatir al carbón parcial causado por el hongo Tilletia indica. Las cistatinas son una familia de proteínas inhibidoras de proteasas cuyos patrones de expresión podrían explicar un mecanismo eficaz de resistencia a carbón parcial. Los objetivos fueron evaluar la resistencia/susceptibilidad de líneas de trigo harinero (Triticum aestivum) y cristalino (T. turgidum ssp. durum) a T. indica y determinar los niveles de expresión relativa de genes de cistatinas; así como, determinar la correlación de dicha expresión con la resistencia fenotípica. Se estableció un ensayo con nueve líneas de trigo harinero y nueve líneas de trigo cristalino con diferentes grados de resistencia. Se inocularon 30 espigas por línea con esporidios alantoides y se determinó el porcentaje de infección. Los genes de cistatinas (Wheat Cystatin) WC1, WC3 y WC5 fueron amplificados mediante PCR en tiempo real para cuantificar la expresión normalizada (ΔCt) de cistatinas. Posteriormente se obtuvo el coeficiente de correlación para la expresión normalizada y el porcentaje de infección. Los porcentajes estuvieron dentro de los rangos de 15.85% a 36.78% en trigo harinero y de 0.19% a 54.87% en trigo cristalino. Además, los niveles de expresión normalizada de cistatinas fueron comparativamente mayores en líneas resistentes (p> 0.05). Se presentaron coeficientes de correlación significativos (p< 0.05) de los genes WC3 y WC5 durante todas las etapas de muestreo, destacándose en estado vegetativo (0.969), embuche (0.841) y post-antesis (-0.789).

Translated abstract

Abstract From the economic point of view, genetic improvement is one of the best options to fight karnal bunt caused by Tilletia indica fungus. Cystatin is a family of protease inhibitory proteins whose expression patterns may explain an effective resistance mechanism to karnal bunt. The objectives of this research were to evaluate the resistance/susceptibility of bread wheat lines (Triticum aestivum) and durum (T. turgidum ssp. durum) to T. indica and to determine the relative expression levels of cystatin genes; as well as to determine the correlation of that expression with phenotypic resistance. A trial with 9 lines of wheat flour and 9 lines of durum wheat with different degrees of resistance was established. Thirty spikes per line with allantoic sporidia were inoculated and the percentage of infection determined. The cystatin genes (Wheat Cystatin) WC1, WC3 and WC5 were amplified by real-time PCR to quantify the normalized expression (ΔCt) of cystatin. The correlation coefficient was then obtained for normalized expression and percentage of infection. The percentages of infection were within the range of 15.85% to 36.78% in wheat flour and from 0.19% to 54.87% in durum wheat. Furthermore, normalized levels of cystatin expression were comparatively higher in resistant lines (p> 0.05). Significant correlation coefficients (p< 0.05) of WC3 and WC5 genes during all stages of sampling were shown, highlighting in vegetative (0.969), boot stage (0.841) and post-anthesis (-0.789) stages.