La floración es un proceso determinante en el ciclo de vida del trigo (Triticum aestivum L.) con impacto directo en su capacidad adaptativa y en el rendimiento del cultivo. Este proceso está regulado por una red genética dependiente de señales ambientales como el frío (vernalización) y la duración del día (fotoperiodo). Los genes principales involucrados en estas rutas reguladoras son VRN1, VRN2, VRN3 y PHOTOPERIOD 1 (PPD1), acompañados de otros genes con funciones complementarias.
Se evaluaron 16 variedades locales españolas de trigo con el objetivo de estudiar la vía genética que regula el proceso de floración. Estas variedades fueron evaluadas fenológicamente y se realizaron estudios de genotipado, secuenciación y análisis de expresión de los genes implicados en la ruta reguladora. Los resultados evidenciaron variabilidad alélica en el gen VRN1 y su efecto en el tiempo de floración. Así mismo, se identificaron polimorfismos en el gen VRN2, como SNPs e Indels (inserción/deleción). Dicha variabilidad será de gran utilidad en el estudio de asociación fenotipo-genotipo que permita determinar el efecto de cada gen sobre la floración, Además, estudios de asociación de expresión y fenotipo han determinado relación nivel de expresión y tiempo de floración en genes como VRN3.
Los resultados obtenidos aportan información útil para determinar posibles dianas en futuros proyectos de mejora vegetal cuyo objetivo sea maximizar la adaptabilidad del cultivo a condiciones climáticas cambiantes.
ABSTRACT
Flowering is a key process in the life cycle of wheat (Triticum aestivum L.) with a direct impact on its adaptive capacity and crop yield. This process is regulated by a genetic network influenced by environmental signals such as cold (vernalization) and day length (photoperiod). The main genes involved in these regulatory pathways are VRN1, VRN2, VRN3, and PHOTOPERIOD 1 (PPD1), along with other genes with complementary functions.
Sixteen local Spanish wheat varieties were evaluated to study the genetic pathway that regulates the flowering process. These varieties were assessed phenologically, and genotyping, sequencing, and gene expression analyses were conducted for the genes involved in the regulatory pathway. The results showed allelic variability in the VRN1 gene and its effect on flowering time. Additionally, polymorphisms such as SNPs and Indels (insertions/deletions) were identified in the VRN2 gene. This variability will be highly valuable for phenotype-genotype association studies aimed at determining the effect of each gene on flowering.
Moreover, expression-phenotype association studies revealed a relationship between expression levels and flowering time in genes such as VRN3.
The results obtained provide useful information for identifying potential targets in future plant breeding projects aimed at maximizing crop adaptability to changing climatic conditions.
La floración es un proceso determinante en el ciclo de vida del trigo (Triticum aestivum L.) con impacto directo en su capacidad adaptativa y en el rendimiento del cultivo. Este proceso está regulado por una red genética dependiente de señales ambientales como el frío (vernalización) y la duración del día (fotoperiodo). Los genes principales involucrados en estas rutas reguladoras son VRN1, VRN2, VRN3 y PHOTOPERIOD 1 (PPD1), acompañados de otros genes con funciones complementarias.
Se evaluaron 16 variedades locales españolas de trigo con el objetivo de estudiar la vía genética que regula el proceso de floración. Estas variedades fueron evaluadas fenológicamente y se realizaron estudios de genotipado, secuenciación y análisis de expresión de los genes implicados en la ruta reguladora. Los resultados evidenciaron variabilidad alélica en el gen VRN1 y su efecto en el tiempo de floración. Así mismo, se identificaron polimorfismos en el gen VRN2, como SNPs e Indels (inserción/deleción). Dicha variabilidad será de gran utilidad en el estudio de asociación fenotipo-genotipo que permita determinar el efecto de cada gen sobre la floración, Además, estudios de asociación de expresión y fenotipo han determinado relación nivel de expresión y tiempo de floración en genes como VRN3.
Los resultados obtenidos aportan información útil para determinar posibles dianas en futuros proyectos de mejora vegetal cuyo objetivo sea maximizar la adaptabilidad del cultivo a condiciones climáticas cambiantes.
ABSTRACT
Flowering is a key process in the life cycle of wheat (Triticum aestivum L.) with a direct impact on its adaptive capacity and crop yield. This process is regulated by a genetic network influenced by environmental signals such as cold (vernalization) and day length (photoperiod). The main genes involved in these regulatory pathways are VRN1, VRN2, VRN3, and PHOTOPERIOD 1 (PPD1), along with other genes with complementary functions.
Sixteen local Spanish wheat varieties were evaluated to study the genetic pathway that regulates the flowering process. These varieties were assessed phenologically, and genotyping, sequencing, and gene expression analyses were conducted for the genes involved in the regulatory pathway. The results showed allelic variability in the VRN1 gene and its effect on flowering time. Additionally, polymorphisms such as SNPs and Indels (insertions/deletions) were identified in the VRN2 gene. This variability will be highly valuable for phenotype-genotype association studies aimed at determining the effect of each gene on flowering.
Moreover, expression-phenotype association studies revealed a relationship between expression levels and flowering time in genes such as VRN3.
The results obtained provide useful information for identifying potential targets in future plant breeding projects aimed at maximizing crop adaptability to changing climatic conditions. Read More
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