Análisis Integrado del Transcriptoma y Metaboloma Revela la Acumulación de Antocianinas en las Cubiertas de Semillas de Soja Negra (L.) Inducida por una Baja Concentración de Nitrógeno en la Solución Nutritiva
Autores: Liang, Suming; Si, Furong; Guo, Chenyang; Chai, Yuan; Yang, Tao; Wang, Peng
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Análisis Integrado del Transcriptoma y Metaboloma Revela la Acumulación de Antocianinas en las Cubiertas de Semillas de Soja Negra (L.) Inducida por una Baja Concentración de Nitrógeno en la Solución Nutritiva
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Antocianinas
Condiciones de bajo nitrógeno
Perfiles de expresión génica
Metabolitos de antocianinas diferenciales
Vías antioxidantes
Biosíntesis de antocianinas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 9
Citaciones: Sin citaciones
Los antocianos son antioxidantes clave que desempeñan un papel significativo en las respuestas de las plantas a estrés adverso, incluida la deficiencia de nitrógeno. Sin embargo, la investigación sobre la regulación metabólica y transcripcional de los antocianos en las cáscaras de semillas de soja negra bajo condiciones de bajo nitrógeno sigue siendo limitada. Aquí, informamos que el tratamiento con bajo nitrógeno altera significativamente la acumulación de metabolitos de antocianos y los perfiles de expresión génica en la soja negra. Específicamente, un mayor número de metabolitos de antocianos diferenciales se inducen en condiciones de bajo nitrógeno, lo que contribuye a la acumulación de antocianos en la cáscara de la semilla. Los análisis de enriquecimiento de GO y KEGG revelaron que los genes expresados diferencialmente (DEGs) están principalmente enriquecidos en múltiples vías antioxidantes involucradas en la respuesta al estrés por bajo nitrógeno; en vías metabólicas de flavonoides y fenilalanina, así como en el procesamiento de proteínas en el retículo endoplásmico, que están asociadas con la biosíntesis de antocianos; y en vías de transducción de señales de hormonas vegetales involucradas en la regulación de la acumulación de antocianos. Las expresiones de genes que codifican enzimas clave en la biosíntesis de antocianos, como la dihidroflavonol 4-reductasa (DFR) y la O-metiltransferasa (OMT), así como genes que codifican el fotoreceptor de luz azul criptocromo (CRY) y proteínas relacionadas con la autofagia celular, se regulan al alza bajo el tratamiento de bajo nitrógeno. Esto sugiere que estos genes pueden desempeñar un papel clave en la acumulación de antocianos inducida por bajo nitrógeno. Este estudio proporciona una base teórica y una nueva perspectiva para comprender el mecanismo regulador subyacente a la acumulación de antocianos inducida por bajo nitrógeno en la soja negra.
Descripción
Los antocianos son antioxidantes clave que desempeñan un papel significativo en las respuestas de las plantas a estrés adverso, incluida la deficiencia de nitrógeno. Sin embargo, la investigación sobre la regulación metabólica y transcripcional de los antocianos en las cáscaras de semillas de soja negra bajo condiciones de bajo nitrógeno sigue siendo limitada. Aquí, informamos que el tratamiento con bajo nitrógeno altera significativamente la acumulación de metabolitos de antocianos y los perfiles de expresión génica en la soja negra. Específicamente, un mayor número de metabolitos de antocianos diferenciales se inducen en condiciones de bajo nitrógeno, lo que contribuye a la acumulación de antocianos en la cáscara de la semilla. Los análisis de enriquecimiento de GO y KEGG revelaron que los genes expresados diferencialmente (DEGs) están principalmente enriquecidos en múltiples vías antioxidantes involucradas en la respuesta al estrés por bajo nitrógeno; en vías metabólicas de flavonoides y fenilalanina, así como en el procesamiento de proteínas en el retículo endoplásmico, que están asociadas con la biosíntesis de antocianos; y en vías de transducción de señales de hormonas vegetales involucradas en la regulación de la acumulación de antocianos. Las expresiones de genes que codifican enzimas clave en la biosíntesis de antocianos, como la dihidroflavonol 4-reductasa (DFR) y la O-metiltransferasa (OMT), así como genes que codifican el fotoreceptor de luz azul criptocromo (CRY) y proteínas relacionadas con la autofagia celular, se regulan al alza bajo el tratamiento de bajo nitrógeno. Esto sugiere que estos genes pueden desempeñar un papel clave en la acumulación de antocianos inducida por bajo nitrógeno. Este estudio proporciona una base teórica y una nueva perspectiva para comprender el mecanismo regulador subyacente a la acumulación de antocianos inducida por bajo nitrógeno en la soja negra.