Plastoma de Physalis philadelphica: estructura y comparación entre el acervo silvestre y domesticado

Abstract

Resumen Physalis philadelphica Lam. es una especie nativa y domesticada en México. Dentro del género, es la especie más importante en el país y se le encuentra en condición silvestre, arvense y cultivada. Sus frutos son parte de la dieta básica de los mexicanos. La preferencia regional por frutos con características particulares ha promovido el desarrollo de variedades locales de esta especie, que poseen diferencias morfológicas favorecidas por la selección artificial. El proceso de domesticación permite la fijación de variantes morfológicas y genéticas que diferencian al domesticado de su progenitor silvestre. Las variantes genéticas pueden ocurrir y fijarse a nivel del genoma nuclear o del plastoma. Para evaluar si existen cambios en respuesta al proceso de domesticación, se secuenció y comparó el plastoma del acervo silvestre y del acervo domesticado de P. philadelphica. La secuenciación se realizó en la plataforma Ion Torrent PGM y las lecturas se ensamblaron de novo. El plastoma de P. pruinosa L. se utilizó como referencia para mapear y generar las secuencias completas. El tamaño del plastoma del acervo silvestre fue de 156804 pb y de 156856 pb en el domesticado. Ambos exhibieron la organización estructural cuadripartita típica, una región simple larga (87131 pb silvestre, 88327 pb domesticado) y una región simple corta (18483 pb silvestre, 18537 pb domesticado) separadas por dos regiones repetitivas inversas (IR) (25595 pb en el silvestre y 24996 pb en el domesticado). En ambos plastomas, el contenido y orden de los genes fue idéntico, con 115 genes (cuatro de ARNr, 31 de ARNt y 80 codificantes de proteínas) y cinco pseudogenes. Los genes repetidos en las IRs fueron 10 codificantes de proteínas, siete de ARNt y cuatro de ARNr. En ambos acervos se detectaron intrones en 18 genes, tres de ellos con dos intrones y 15 sólo con uno. El análisis plastómico comparativo mostró un valor de identidad del 99.6 %. Además, se detectaron 29 SNPs en 21 genes y un pseudogen y 19 microsatélites polimórficos en regiones codificantes y no codificantes. Los resultados evidencian cambios en el tamaño de intrones, regiones intergénicas, microsatélites, InDels y SNPs. La relación entre las mutaciones no sinónimas y sinónimas (Ka / Ks) indicó que los genes se encuentran bajo selección estabilizadora o purificadora. Se asume que los genes no se expresan de forma diferencial, ya que la traducción de los polimorfismos es en mayor proporción sinónima y en menor proporción no sinónima. El manejo antropogénico y el proceso de adaptación de la condición silvestre iv a monocultivo del domesticado no ha influido en la selección positiva de genes ni en la presencia de grandes cambios a nivel plastómico.