Análisis Correlativo del Transcriptoma y Metaboloma de la Respuesta del Brote de Maíz al Estrés Salino
Autores: Xiong, Wangdan; Zhang, Lingxin; Wang, Yujian; Wei, Guo; Zhu, Kaikai; Zhao, Kai; Wu, Zhenying
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Análisis Correlativo del Transcriptoma y Metaboloma de la Respuesta del Brote de Maíz al Estrés Salino
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Salinidad del suelo
Productividad del maíz
Estrés salino
Reprogramación transcripcional
Ajuste metabólico
Perfilado transcriptómico.
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 7
Citaciones: Sin citaciones
La salinidad del suelo pone cada vez más en peligro la productividad del maíz. Aunque estudios anteriores han documentado las respuestas fisiológicas del maíz bajo estrés salino, las redes regulatorias integradas que vinculan la percepción de señales, la reprogramación transcripcional y el ajuste metabólico en los brotes siguen siendo poco comprendidas. Aquí, combinamos análisis fenotípicos, fisiológicos, enzimáticos, transcriptómicos y metabolómicos para disecar sistemáticamente las respuestas de las hojas de plántulas de maíz a NaCl. El estrés salino inhibió significativamente la fotosíntesis, redujo la biomasa de la planta y perturbó la homeostasis iónica, como lo evidencian el aumento de la relación Na/K, el nivel elevado de MDA y las actividades enzimáticas antioxidantes mejoradas (SOD, CAT, POD). A través del análisis de perfil transcriptómico, se identificaron 1558 genes expresados diferencialmente (DEGs), que estaban predominantemente asociados con la transducción de señales MAPK y hormonales y el metabolismo secundario. Entre los DEGs, los factores de transcripción (AP2, bHLH, bZIP, MYB, NAC, WRKY) mostraron cambios marcados en la expresión. Además, el análisis metabolómico detectó 232 metabolitos alterados (DAMs), que abarcan aminoácidos y derivados, ácidos fenólicos, alcaloides, ácidos orgánicos y lípidos. La ómicas integradas revelaron que el estrés salino indujo una reprogramación transcripcional generalizada de los genes de señalización, que se correlacionó con ajustes metabólicos que favorecen la acumulación de osmólitos, la biosíntesis de antioxidantes y la estabilización de membranas. Estos hallazgos proporcionan un recurso multi-ómico integral para comprender las respuestas de los brotes de maíz a la salinidad y destacan posibles objetivos para cultivar variedades tolerantes a la sal.
Descripción
La salinidad del suelo pone cada vez más en peligro la productividad del maíz. Aunque estudios anteriores han documentado las respuestas fisiológicas del maíz bajo estrés salino, las redes regulatorias integradas que vinculan la percepción de señales, la reprogramación transcripcional y el ajuste metabólico en los brotes siguen siendo poco comprendidas. Aquí, combinamos análisis fenotípicos, fisiológicos, enzimáticos, transcriptómicos y metabolómicos para disecar sistemáticamente las respuestas de las hojas de plántulas de maíz a NaCl. El estrés salino inhibió significativamente la fotosíntesis, redujo la biomasa de la planta y perturbó la homeostasis iónica, como lo evidencian el aumento de la relación Na/K, el nivel elevado de MDA y las actividades enzimáticas antioxidantes mejoradas (SOD, CAT, POD). A través del análisis de perfil transcriptómico, se identificaron 1558 genes expresados diferencialmente (DEGs), que estaban predominantemente asociados con la transducción de señales MAPK y hormonales y el metabolismo secundario. Entre los DEGs, los factores de transcripción (AP2, bHLH, bZIP, MYB, NAC, WRKY) mostraron cambios marcados en la expresión. Además, el análisis metabolómico detectó 232 metabolitos alterados (DAMs), que abarcan aminoácidos y derivados, ácidos fenólicos, alcaloides, ácidos orgánicos y lípidos. La ómicas integradas revelaron que el estrés salino indujo una reprogramación transcripcional generalizada de los genes de señalización, que se correlacionó con ajustes metabólicos que favorecen la acumulación de osmólitos, la biosíntesis de antioxidantes y la estabilización de membranas. Estos hallazgos proporcionan un recurso multi-ómico integral para comprender las respuestas de los brotes de maíz a la salinidad y destacan posibles objetivos para cultivar variedades tolerantes a la sal.