Identificación de un gen codificante de polifenol oxidasa (PPO) en Theobroma cacao L. (cacao) de Ecuador

Abstract

En Ecuador, las plantaciones de cacao presentan bajos promedios de producción debido a la diversidad de patógenos, especialmente a la infección por Moniliophthora roreri (monilia). Se cree que existe una relación entre el ataque del hongo y el aumento de los niveles de expresión de genes codificantes de polifenol oxidasas (PPOs) como mecanismo de defensa ante patógenos y herbívoros en diferentes plantas. Para la identificación de genes que codifican para PPOs, se seleccionaron hojas de cacao Nacional, provenientes de plantas resistentes y susceptibles a monilia, ubicadas en la Finca Experimental La Represa, propiedad de la Universidad Técnica Estatal de Quevedo. Se afinó un protocolo de extracción de ARN total de alta calidad para hojas de cacao recalcitrantes. Después de su retrotranscripción a ADNc, se realizaron ensayos de amplificación por PCR con diferentes primers, diseñados a partir de secuencias conservadas de PPOs. Los productos de amplificación permitieron la identificación de un gen de 961 pb, similar a un gen que codifica para la PPO predictiva de Theobroma cacao depositada en NCBI (XP_017978715.1) La identificación de este gen, es fundamental para evaluar a futuro los niveles de expresión y cuantificación en diferentes estados de desarrollo del fruto. Dicha cuantificación permitirá proponer herramientas de control para monilia y construir las bases para el mejoramiento genético del cacao Nacional.

In Ecuador, cocoa plantations have low production averages due to the diversity of pathogens, especially the infection by Moniliophthora roreri (monilia). It is believed that there is a relationship between the attack of the fungus and increased levels of expression of genes encoding polyphenol oxidases (PPOs) as a defense mechanism against pathogens and herbivores in different plants. For the identification of genes that code for PPOs, National cocoa leaves were selected, from resistant and susceptible plants to monilia, located in the Finca Experimental La Represa, property of the Universidad Técnica Estatal de Quevedo. A high-quality total RNA extraction protocol was recalculated for recalcitrant cocoa leaves. After its retrotranscription to cDNA, PCR amplification assays will be carried out with different primers, from the conserved sequences of PPOs. The amplification products allowed the identification of a 961 bp gene, similar to a gene that codes for the predictive PPO of Theobroma cacao deposited in NCBI (XP_017978715.1). The identification of this gene is essential to evaluate future levels of expression and quantification in different stages of fruit development. This reading quantification will propose control tools for monilia and build the bases for the genetic improvement of the National cacao.