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El análisis de coexpresión génica revela los cambios en el transcriptoma y los genes clave del metabolismo de fructanos en el ajo bajo estrés por sequía

Autores: Zhou, Qianyi; Sun, Haihong; Zhang, Guoli; Wang, Jian; Tian, Jie

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

El análisis de coexpresión génica revela los cambios en el transcriptoma y los genes clave del metabolismo de fructanos en el ajo bajo estrés por sequía


Categoría

Ciencias Agrícolas y Biológicas

Subcategoría

Botánica

Palabras clave

Sequía
Fructano
Ajo
Estrés
Genes
Metabolismo

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 10

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La sequía se ha convertido en un factor ambiental serio que afecta el crecimiento y rendimiento de las plantas. El fructano, como un importante compuesto de almacenamiento en el ajo, juega un papel crucial en la tolerancia a la sequía. Los cambios genómicos en las plantas bajo estrés por sequía aclaran el mecanismo molecular de las respuestas de las plantas al estrés. Por lo tanto, utilizamos RNA-seq para determinar los cambios transcriptómicos en el ajo bajo estrés por sequía e identificamos el módulo clave relacionado con el metabolismo del fructano mediante análisis de red de coexpresión génica ponderada. Realizamos un análisis exhaustivo del transcriptoma del ajo bajo estrés por sequía a lo largo de un período de tiempo (0, 3, 6, 9, 12, 15 d). La sequía induce cambios significativos en la expresión génica. El número de genes expresados específicamente fue de 1430 (3 d), 399 (6 d), 313 (9 d), 351 (12 d) y 1882 (15 d), y solo 114 genes respondieron en cada punto temporal. El número de DEGs sobreexpresados fue mayor que el número de DEGs subexpresados. El análisis de ontología génica y de la Enciclopedia de Genes y Genomas de Kioto mostró que el ajo era más propenso a causar cambios en las vías de metabolismo de carbohidratos bajo estrés por sequía. Las mediciones del contenido de fructano mostraron que el estrés por sequía inducía significativamente la acumulación de fructano en el ajo. Para determinar si había módulos involucrados en la regulación transcripcional del contenido de fructano en el ajo, analizamos más a fondo los genes relacionados con el metabolismo del fructano utilizando WGCNA. Estos se enriquecieron en dos módulos, con proteínas F-box y GADPH como genes centrales, que están involucrados en el metabolismo del fructano en el ajo en respuesta al estrés por sequía. Estos resultados proporcionan importantes perspectivas para la futura investigación y cultivo de variedades de ajo tolerantes a la sequía.

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