Generation and analysis of an Eucalyptus globulus cDNA library constructed from seedlings subjected to low temperature conditions

Indexación: ScieloEucalyptus globulus is the most important commercial temperate hardwood in the world because of its wood properties and due to its characteristics for biofuel production. However, only a very low number of expressed sequence tags (ESTs) are publicly available for this tree species. We constructed a cDNA from E. globulus seedlings subjected to low temperature and sequenced 9,913 randomly selected clones, generating 8,737 curated ESTs. The assembly produced 1,062 contigs and 3,879 singletons forming a Eucalyptus unigene set. Based on BLASTX analysis, 89.3% of the contigs and 88.5% of the singletons had significant similarity to known genes in the non-redundant database of GenBank. The Eucalyptus unigene set generated is a valuable public resource that provides an initial model for genes and regulatory pathways involved in cell wall biosynthesis at low temperature.Financial support: This work was partially funded by Universidad Andrés Bello (DI Proyect: 04-05/1) and MIFAB (Proyect: P04-071-F) and by the Microsoft Joint Research Program

Advancing Eucalyptus genomics: identification and sequencing of lignin biosynthesis genes from deep-coverage BAC libraries

<p>Abstract</p> <p>Background</p> <p><it>Eucalyptus </it>species are among the most planted hardwoods in the world because of their rapid growth, adaptability and valuable wood properties. The development and integration of genomic resources into breeding practice will be increasingly important in the decades to come. Bacterial artificial chromosome (BAC) libraries are key genomic tools that enable positional cloning of important traits, synteny evaluation, and the development of genome framework physical maps for genetic linkage and genome sequencing.</p> <p>Results</p> <p>We describe the construction and characterization of two deep-coverage BAC libraries EG_Ba and EG_Bb obtained from nuclear DNA fragments of <it>E. grandis </it>(clone BRASUZ1) digested with <it>Hind</it>III and <it>BstY</it>I, respectively. Genome coverages of 17 and 15 haploid genome equivalents were estimated for EG_Ba and EG_Bb, respectively. Both libraries contained large inserts, with average sizes ranging from 135 Kb (Eg_Bb) to 157 Kb (Eg_Ba), very low extra-nuclear genome contamination providing a probability of finding a single copy gene ≥ 99.99%. Libraries were screened for the presence of several genes of interest <it>via </it>hybridizations to high-density BAC filters followed by PCR validation. Five selected BAC clones were sequenced and assembled using the Roche GS FLX technology providing the whole sequence of the <it>E. grandis </it>chloroplast genome, and complete genomic sequences of important lignin biosynthesis genes.</p> <p>Conclusions</p> <p>The two <it>E. grandis </it>BAC libraries described in this study represent an important milestone for the advancement of <it>Eucalyptus </it>genomics and forest tree research. These BAC resources have a highly redundant genome coverage (> 15×), contain large average inserts and have a very low percentage of clones with organellar DNA or empty vectors. These publicly available BAC libraries are thus suitable for a broad range of applications in genetic and genomic research in <it>Eucalyptus </it>and possibly in related species of <it>Myrtaceae</it>, including genome sequencing, gene isolation, functional and comparative genomics. Because they have been constructed using the same tree (<it>E. grandis </it>BRASUZ1) whose full genome is being sequenced, they should prove instrumental for assembly and gap filling of the upcoming <it>Eucalyptus </it>reference genome sequence.</p

Aislamiento y caracterización del factor de transcripción ICE1 de Eucalyptus globulus

Tesis (Doctor en Biotecnología)ICE1 es un factor de transcripción que es activado en respuesta a condiciones de frío en plantas. Es considerado como el componente clave dentro de la cascada de señalización de frío, activando la respuesta mediada por los factores de transcripción de unión a e-repetidos (CBFs) y gatillando la expresión de los genes localizados río debajo de esta cascada. En esta tesis aislamos un cDNA que codifica para la proteína ICE1 de Eucalyptus g/obu/us (Eg/CE1) a partir de una librería de cDNA construida bajo condiciones de frío. La secuencia de cDNA posee un marco de lectura abierto de 1683 pb y codifica para una proteína de 560 aminoácidos, con un peso molecular estimado de 60,48 kDa y un pi calculado de 5,65. La comparación de la secuencia de cDNA con la obtenida a partir de DNA genómico demostró que Eg/CE1 no posee intrones, confirmándose la presencia de todos los dominios característicos de las proteínas ICE1 descritas actualmente. Adicionalmente, encontramos un dominio de activación extra, que probablemente aumenta la actividad del factor de transcripción EglCE1. Este dominio también está presente en proteínas ICE1 de otras especies de Eucalyptus. Ensayos de expresión transientes demostraron que EglCE1 es un factor de transcripción que se une a los promotores de genes CBF, de la misma forma que AtlCE1. EglCE1 es un regulador transcripcional, activando y reprimiendo los promotores de los genes CBFs en respuesta a bajas temperaturas. Los niveles de transcritos de Eg/CE1 aumentaron en respuesta a condiciones de frío y sequía. El análisis de expresión de los genes río abajo demostró que la abundancia relativa de los mRNA de EgCBF1 aumentó sólo en respuesta a bajas temperaturas y no fue detectado en condiciones de sequía. Por otro lado, la abundancia relativa del gen EgRD29B disminuyó en respuesta a bajas temperaturas y aumentó en respuesta a sequía. Por otro lado, los niveles de proteína EgICE1 no variaron en las mismas condiciones. Sin embargo, se demostró que EglCE1 se encuentra fosforilado tanto en frío, sequía y condiciones control. Proponemos que existen eventos de desfosforilación implicados en la regulación post-traduccional en respuesta a condiciones de estrés, pero estro debe ser determinado experimentalment