Resumen

La pimienta negra (Piper nigrum) es una especia de importancia vital, con usos que van desde la cocina hasta la farmacología. Sin embargo, la limitada información genética ha limitado la comprensión de la regulación molecular del desarrollo de flores y frutos en la pimienta negra. En este estudio, se compararon tres variedades diferentes de pimienta negra, Semengok Aman (SA), Kuching (KC) y Semengok 1 (S1), con distintas características de fruto, para conocer mejor la regulación genética del desarrollo de flores y frutos. Se utilizó la tecnología de secuenciación de próxima generación (NGS) para determinar los transcriptomas de la flor y el fruto mediante secuenciación en una plataforma Illumina HiSeq 2500 seguida de ensamblaje de novo utilizando SOAPdenovo-Trans. El ensamblaje de alta calidad de 66.906 de los unigenes incluyó el 64,4% de las secuencias génicas (43.115) con similitud a una o más secuencias proteicas de la base de datos GenBank. La anotación con Blast2Go asignó 37.377 genes a uno o más términos de la Ontología Genética. De estos genes, 5.874 se asociaron además a las vías biológicas registradas en la base de datos KEGG. La comparación de los datos del transcriptoma de la flor y el fruto de las tres variedades diferentes de pimienta negra reveló un gran número de DEG entre la flor y el fruto de la variedad SA. El análisis de enriquecimiento de Gene Ontology (GO) apoya aún más las funciones de los DEGs entre flor y fruto en las categorías de procesos metabólicos de carbohidratos, desarrollo embrionario y procesos metabólicos de ADN, mientras que los DEGs en fruto se relacionan con procesos biosintéticos, procesos metabólicos secundarios y procesos catabólicos. También se investigó el enriquecimiento de los DEG en las vías KEGG, y se descubrió que un gran número de genes pertenecían a las categorías de metabolismo de nucleótidos y metabolismo de carbohidratos. El perfil de expresión génica de los genes relacionados con la formación de flores revela que, además de regular la floración en la pimienta negra, los genes de floración también podrían estar implicados en el proceso de desarrollo del fruto. El análisis transcripcional de los genes transportadores de azúcar y del metabolismo de los carbohidratos en diferentes variedades de frutos sugiere que el metabolismo de los carbohidratos en el fruto de la pimienta negra está regulado por el desarrollo, y algunos genes podrían servir como genes potenciales para la futura mejora de la calidad del cultivo. El estudio sobre el análisis de la expresión génica relacionada con la piperina sugirió que los productos derivados de la lisina podrían estar presentes en todas las etapas del desarrollo del fruto, pero el transporte sólo estaba activo en la etapa inicial del desarrollo del fruto. Estos resultados indican varios genes candidatos relacionados con el desarrollo de la flor y el fruto en la pimienta negra y proporcionan un recurso para futuros análisis funcionales y, potencialmente, para la futura mejora del cultivo.

• Materias:Ácido ribonucleico (ARN) Biosíntesis Genómica Inestabilidad genómica Polimorfismo genético
• Subjects:Ribonucleic acid (RNA) Biosynthesis Genomics Genomic instability Genetic polymorphism
• Palabras claves:flor, genes, desarrollo del fruto, diferentes variedades de pimienta negra, pimienta negra, DEGs, fruto, gran número, futura mejora de la calidad del cultivo, más términos de la Ontología Genética
• Keywords:flower, genes, fruit development, different black pepper varieties, black pepper, DEGs, fruit, large number, future crop quality improvement, more Gene Ontology terms