Análisis transcriptómico de la respuesta al estrés por helada en dos variedades de Solanum tuberosum subsp. andigena

Abstract

La helada se caracteriza por el descenso de la temperatura del aire bajo los cero grados Celsius, es uno de los problemas más severos para la agricultura andina, siendo las regiones más afectadas del Perú, aquellas ubicadas entre los 2 500 y 3 500 metros sobre el nivel del mar (m.s.n.m.). Estudios a nivel morfológico y fisiológico indican que las papas nativas constituyen importantes fuentes de genes relacionados con la tolerancia a heladas. Sin embargo, aún son desconocidos los mecanismos moleculares de tolerancia en estas papas. La tecnología de secuenciación de RNA (RNA-seq) es una excelente herramienta para identificar cambios en el perfil de expresión de los genes. En este estudio, utilizando RNA-seq, realizamos un análisis comparativo del transcriptoma de dos variedades de Solanum tuberosum subsp. andigena con respuesta contrastante al estrés de helada. Se alinearon más de 199 millones de lecturas usando el genoma de referencia Solanum tuberosum Group Phureja, que correspondió al 82.3% de las lecturas totales obtenidas tras el secuenciamiento. Se identificaron 279 y 160 genes expresados diferencialmente en Yana Manwa (YM, variedad tolerante al estrés por helada) y Yuraq Gaspar (YG, variedad susceptible), respectivamente. En general, los genes expresados diferencialmente enriquecidos (DEGs) estuvieron implicados en la estructura de la pared celular, metabolismo de carbohidratos, enzimas con actividad antioxidante. Además, identificamos DEGs asociados a diferentes factores de transcripción. Estos resultados proporcionan nuevos conocimientos sobre los sistemas de regulación de la tolerancia a la congelación de la papa y proporcionan recursos genéticos para estudios posteriores.