Genetic mechanisms of invasion: a comparative transcriptomic study between two species of the genus Thunbergia (Acanthaceae)
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Date
2024
Authors
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Publisher
Pontificia Universidad Javariana Cali
Abstract
Las especies invasoras representan una amenaza significativa para los ecosistemas en todo el mundo, con impactos que se extienden a la pérdida de biodiversidad, la degradación de los ecosistemas y las pérdidas económicas. Comprender los mecanismos genéticos subyacentes a la invasividad es crucial para desarrollar estrategias efectivas de manejo. Por lo tanto, en este estudio, nuestro objetivo fue caracterizar los invasividad observados en Thunbergia alata Bojer ex Sims. Realizamos un estudio transcriptómico comparativo entre T. alata y su congénere Thunbergia grandiflora, dos especies estrechamente relacionadas con comportamientos invasivos contrastantes. El análisis de RNA seq reveló miles de genes diferencialmente expresados (DEGs) entre estas especies y entre diferentes tejidos y etapas de desarrollo dentro de T. alata. La anotación funcional y la clasificación Gene Ontology (GO) de los DEGs proporcionaron información sobre la base genética de sus diferencias ecológicas y morfológicas. Además, una búsqueda dirigida de genes relacionados con la adaptación y la invasividad identificó varios genes candidatos potencialmente implicados en los rasgos invasivos de T. alata. Nuestros hallazgos contribuyen a una mejor comprensión de los mecanismos genéticos que impulsan la invasividad de las plantas y proporcionan información valiosa para el desarrollo de estrategias de manejo específicas.
Description
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Invasive species pose a significant threat to ecosystems worldwide, with impacts extending to biodiversity loss, ecosystem degradation, and economic losses. Understanding the genetic mechanisms underlying invasiveness is crucial to developing effective management strategies. Therefore, in this study, we aimed to characterize the invasiveness observed in Thunbergia alata Bojer ex Sims. We performed a comparative transcriptomic study between T. alata and its congener Thunbergia grandiflora, two closely related species with contrasting invasive behaviors. RNA seq analysis revealed thousands of differentially expressed genes (DEGs) between these species and between different tissues and developmental stages within T. alata. Functional annotation and Gene Ontology (GO) classification of the DEGs provided insights into the genetic basis of their ecological and morphological differences. Furthermore, a targeted search for genes related to adaptation and invasiveness identified several candidate genes potentially involved in invasive traits of T. alata. Our findings contribute to a better understanding of the genetic mechanisms driving plant invasiveness and provide valuable information for the development of targeted management strategies.
Keywords
Thunbergia alata, Thunbergia grandiflora, Especies invasoras, Transcriptoma, Adaptación