Evaluación de la expresión de genes implicados en la biosíntesis de almidón en diferentes variedades de yuca

Abstract

Las raíces almacenadoras de yuca representan una fuente importante de almidón. La ruta metabólica del almidón ha sido reconstruida recientemente en yuca gracias a la liberación de la secuencia completa de su genoma. En este estudio se evaluó la expresión de los genes que codifican para las enzimas pululanasa, isoamilasa, α-amilasa, enzima desproporcionante, ADP-glucosa pirofoforilasa, almidón sintasa unida al gránulo, enzima ramificante del almidón y sintasa soluble del almidón, en las raíces almacenadoras de plantas de cinco y 11 meses de edad, en un grupo de cinco variedades de yuca. Se evidenciaron diferencias importantes en la expresión de estos genes entre las variedades evaluadas y entre los dos tiempos. Las variedades CM523-7 y SM1219-2 presentaron uno de los niveles más altos de expresión para los genes ADP-glucosa pirofoforilasa y almidón sintasa unida al gránulo mientras que el gen para α-amilasa fue el más bajo en estas dos variedades. Aunque la variedad TMS60444 presentó niveles de expresión similares en genes implicados en la síntesis de almidón, fue la que presentó el mayor nivel de expresión de la α-amilasa. Estos datos se pueden correlacionar con el relativo bajo contenido de materia seca en esta variedad. Los datos de expresión génica presentados en este trabajo permitirán complementar información sobre actividad enzimática con miras a identificar los elementos más importantes en la acumulación diferencial de almidón entre variedades de yuca

Cassava storage roots represent an important starch source. Recently, the starch metabolic pathway in cassava has been reconstructed thanks to the full release of its genome. In this study gene expression was evaluated for genes coding pullulanase, isoamylase, α-amylase, deproportionating enzyme, ADP-glucose pyrophosphorylase, granule bound starch synthase, starch branching enzyme and soluble starch synthase, in cassava storage roots five and 11 months old, in five cassava varieties. Important gene expression differences were detected both at the variety and time level. CM523-7 and SM1219-2 showed one of the highest expression levels for AGPase and GBSS genes, while α-amylase showed the lowest level in these two varieties. TMS60444 variety showed similar expression levels in starch biosynthesis-related genes, but conversely also showed the highest α-amylase expression. This correlates with the relative low dry-matter content in TMS60444. Gene expression data reported here will allow complementing actual information on enzymatic activity, in order to identify the most relevant factors in differential starch accumulation between cassava varieties.