Evaluación de la expresión génica de Hylocereus megalanthus (Pitahaya Amarilla) bajo condiciones de estrés por Metil Jasmonato (MeJa)

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Date

2026-07

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Publisher

Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ciencia e Ingeniería en Alimentos y Biotecnología. Carrera de Biotecnología

Abstract

Yellow pitaya (Hylocereus megalanthus) is a crop of increasing agricultural and commercial importance; however, the molecular information available on its defense mechanisms under stress conditions remains limited. This study evaluated the gene expression response of Hylocereus megalanthus using methyl jasmonate as an elicitor to simulate stress signals that the plant may experience in its environment in response to biotic factors. In vitro plants were treated with methyl jasmonate at a concentration of five hundred micromolar and analyzed at different exposure times (0, 4, 24, 48, 72) hours. The experimental approach included RNA extraction using TRI Reagent, complementary DNA (cDNA) synthesis, in silico identification of candidate genes associated with plant defense, preliminary primer validation through conventional PCR and electrophoresis, and relative expression analysis by RT qPCR using PowerUp SYBR Green Master Mix. During the treatment period, the plants did not show visible morphological alterations, which allowed the recovery of viable plant material for molecular analysis. RNA extraction and complementary DNA synthesis produced sufficient concentration for subsequent analyses, although variations among samples were observed. During preliminary validation, the reference genes Actin and EF1 alpha showed visible amplification, as did the candidate genes MYB, NAC, and APE. Subsequently, normalization with Actin allowed a clearer interpretation of relative expression, with MYB and APE showing the most consistent responses to the treatment. These findings provide useful information for understanding molecular defense responses in yellow pitaya and suggest MYB and APE as genes of interest for future biotechnological studies.

Description

La pitahaya amarilla (Hylocereus megalanthus) es un cultivo de creciente importancia agrícola y comercial; sin embargo, la información molecular disponible sobre sus mecanismos de defensa frente a condiciones de estrés aún es limitada. En este estudio se evaluó la respuesta génica de Hylocereus megalanthus mediante el uso de metil jasmonato como elicitor, con el fin de simular señales de estrés que la planta puede experimentar en su entorno frente a factores bióticos. Para ello, plantas in vitro fueron tratadas con metil jasmonato a una concentración de 500 micromolar y analizadas en diferentes tiempos de exposición (0, 4, 24, 48, 72) horas. El trabajo incluyó la extracción de ARN mediante TRI Reagent, síntesis de ADN complementario, búsqueda in silico de genes candidatos asociados a la defensa vegetal, validación preliminar de cebadores mediante PCR convencional y electroforesis, y cuantificación de la expresión relativa por RT qPCR empleando PowerUp SYBR Green Master Mix. Durante el tratamiento, las plantas no presentaron alteraciones morfológicas visibles, lo que permitió obtener material vegetal viable para el análisis molecular. La extracción de ARN y la síntesis de ADN complementario (ADNc) generaron concentraciones adecuadas para las fases posteriores, aunque se observaron variaciones entre muestras. En la validación preliminar, los genes de referencia Actina y EF1 alfa mostraron amplificación visible, al igual que los genes candidatos MYB, NAC y APE. Posteriormente, la normalización con Actina permitió una interpretación más clara de la expresión relativa, destacándose MYB y APE como los genes con respuesta más consistente. Estos resultados aportan información útil para comprender la defensa molecular en pitahaya amarilla y proponen genes de interés para futuros estudios biotecnológicos.

Keywords

BIOTECNOLOGÍA VEGETAL, SISTEMAS BIOTECNOLÓGICOS, COMPUESTOS BIOACTIVOS, ESTRÉS VEGETAL, CETÁCEAS, HYLOCEREUS MEGALANTHUS, PITAHAYA AMARILLA, METIL JASMONATO

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