Análisis de la variabilidad natural en la región promotora del gen carotenoid cleavage dioxygenase 4 (CCD4)-B in fragaria spp. = Analysis of natural variability in the promoter region of the carotenoid cleavage dioxygenase 4 (CCD-4)-B gene in fragaria spp.

Abstract

Trabajo Fin de Máster en Biotecnología Avanzada. Tutoras: Dra. Dª. Cristina Castillejo Mangado ; Dra. Dª. Iraida Amaya Saavedra. La fresa cultivada, Fragaria x ananassa, es una especie octoploide que proviene de la hibridación de dos especies octoploides silvestres (F. chiloensis y F. virginiana). Las fresas son cultivadas en todo el mundo debido a que su fruto es muy apreciado por su olor, aroma, textura y sabor, además estos frutos tienen grandes beneficios para la salud. El color de la fresa es una cualidad muy importante para los consumidores, y aquí la mejora genética juega un papel imprescindible mediante la selección de fenotipos de interés. En el laboratorio de Mejora y Biotecnología de fresa del IFAPA de Málaga, se comenzó a estudiar la variación interna de color amarillo/blanco del fruto de la fresa. La enzima CCD4 escinde los carotenoides (responsables del color amarillo) a apocarotenoides, los cuales, por lo general, no proporcionan ninguna coloración. En la población de mapeo usada (SS x FcL) en estos estudios previos, se comprobó que la expresión del gen que codifica la enzima CCD4 en esta población, está regulada por una inserción en el promotor de este. En este trabajo, se aborda el estudio de la secuencia del promotor del gen FcCCD4- B, de varias accesiones de la especie F. chiloensis. Para ello se ha amplificado, clonado y secuenciado el promotor del gen de diferentes accesiones y cultivares. A lo largo del trabajo se muestran las diferencias entre las secuencias. Así, se ha podido concluir que la expresión del gen FcCCD4-B puede estar ligada tanto a la presencia o ausencia de una inserción en la secuencia del promotor como a otras mutaciones encontradas. Estas mutaciones encontradas que son en su mayoría SNPs, pueden tener una gran repercusión en el desarrollo de nuevos marcadores moleculares en fresa los cuales son muy importantes y cada vez más utilizados para la mejora.

The cultivated strawberry, Fragaria x ananassa, is an octoploid species that comes from the hybridisation of two wild octoploid species (F. chiloensis and F. virginiana). Strawberries are cultivated all over the world because their fruit is highly appreciated for its smell, aroma, texture and taste, and they also have great health benefits. Strawberry colour is a very important quality for consumers, and here genetic improvement plays an essential role through the selection of phenotypes of interest. In the Strawberry Breeding and Biotechnology Laboratory of IFAPA in Malaga, the internal yellow/white colour variation of the strawberry fruit was studied. The CCD4 enzyme cleaves carotenoids (responsible for the yellow colour) to apocarotenoids, which usually do not provide any colouring. In the mapping population used (SS x FcL) in these previous studies, the expression of the gene encoding the CCD4 enzyme in this population was found to be regulated by an insertion in the CCD4 promoter. In this work, we study the sequence of the promoter of the FcCCD4-B gene in several accessions of the species F. chiloensis. For this purpose, the gene promoter of different accessions and cultivars has been amplified, cloned and sequenced. The differences between the sequences are shown throughout the work. Thus, it has been possible to conclude that the expression of the FcCCD4-B gene can be linked to the presence or absence of an insertion in the promoter sequence as well as to other mutations found. These mutations found, which are mostly SNPs, can have a great impact on the development of new molecular markers in strawberry, which are very important and increasingly used for breeding.