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Análisis de expresión específica de tejidos y validación funcional de genes en mijo de cola de zorro () bajo estrés por hormonas y sequía, y expresión heteróloga en

Autores: Qin, Yingying; Wang, Ruifu; Chen, Shuwan; Gao, Qian; Zhao, Yiru; Chang, Shuo; Li, Mao; Ma, Fangfang; Ren, Xuemei

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2025

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Acceso abierto

Artículo científico
2025

Análisis de expresión específica de tejidos y validación funcional de genes en mijo de cola de zorro () bajo estrés por hormonas y sequía, y expresión heteróloga en


Categoría

Ciencias Agrícolas y Biológicas

Subcategoría

Botánica

Palabras clave

Factor de transcripción
Morfogénesis de raíces y brotes
Mijo cola de zorro
Reconstrucción filogenética
Perfilado de expresión espaciotemporal
Señalización de estrés abiótico

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 12

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
El factor de transcripción SCARECROW (SCR) gobierna el patrón de tipos celulares en las raíces de las plantas y la anatomía Kranz de las hojas, sirviendo como un regulador maestro de la morfogénesis de raíces y brotes. El mijo cola de zorro, caracterizado por un genoma compacto, autopolinizacion y un ciclo de crecimiento corto, ha emergido como un modelo de planta C. Aquí, revelamos dos parálagos en el mijo cola de zorro que exhiben una alta conservación de secuencia, particularmente dentro del dominio GRAS C-terminal. Ambos genes mostraron estructuras secundarias y perfiles fisicoquímicos casi idénticos, con análisis de promotores revelando cinco elementos reguladores conservados. La reconstrucción filogenética robusta resolvió los ortólogos en clados específicos de monocotiledóneas y dicotiledóneas, con genes formando una rama hermana de su especie progenitora. El perfil de expresión espaciotemporal demostró una transcripción génica ubicua a través de las etapas de desarrollo, con un notable enriquecimiento en semillas germinadas, plantas en la etapa de un brote y dos hojas, hoja 1 (dos días después de la espigación) y raíces durante la etapa de plántula. El análisis de red de coexpresión reveló que hay una correlación entre los genes y otros genes funcionales. El tratamiento con ácido abscísico (ABA) llevó a una significativa downregulación del nivel de expresión de los genes en las raíces de Yugu1, y la expresión de los genes en las raíces de An04 es más sensible al tratamiento con PEG6000. El tratamiento de sequía reguló significativamente al alza la expresión en las hojas, demostrando su papel fundamental en la adaptación de las plantas al estrés abiótico. El análisis de expresión heteróloga bajo el control del promotor 35S reveló que los genes se expresaron en células iniciales corticales/endodérmicas de la raíz, células endodérmicas, células corticales y complejos estomáticos de las hojas. Notablemente, la expresión ectópica de los genes llevó a una hipersensibilidad al ABA, y el tratamiento con ABA resultó en una reducción significativa en la longitud de la zona meristemática. Estos datos delinean la divergencia funcional y la conservación evolutiva de los genes, proporcionando información crítica sobre sus roles en el desarrollo de raíces/brotes y la señalización de estrés abiótico en el mijo cola de zorro.

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