Análisis transcriptómico y de QTL de la vigorosidad de la germinación de semillas a baja temperatura en arroz silvestre WR04-6
Autores: Wang, Wenjia; Huang, Ruizhi; Wu, Gengwei; Sun, Jian; Zhu, Ying; Wang, Hua
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Análisis transcriptómico y de QTL de la vigorosidad de la germinación de semillas a baja temperatura en arroz silvestre WR04-6
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Temperatura
Germinación del arroz
LTG
Expresión génica
QTL
Recursos genéticos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 7
Citaciones: Sin citaciones
La baja temperatura es uno de los principales factores que afectan la germinación del arroz, y la germinación a baja temperatura (LTG) es un rasgo agronómico importante. Aunque se ha avanzado significativamente en el estudio de la LTG del arroz, el mecanismo molecular de la LTG sigue siendo poco comprendido. Para explorar más recursos genéticos de LTG en arroz, primero demostramos que el arroz silvestre WR04-6 tenía una capacidad de LTG significativamente mayor a 10 grados C que el arroz cultivado Qishanzhan. Se utilizó RNA-seq para investigar la expresión génica de WR04-6 y QSZ a 10 grados C durante 10, 12 y 14 días después de la imbibición de la germinación de semillas. Los resultados del enriquecimiento de Gene Ontology (GO) y del enriquecimiento de la Enciclopedia de Genes y Genomas de Kyoto (KEGG) revelaron que los genes diferencialmente expresados (DEGs) entre WR04-6 y QSZ se concentraron principalmente en la respuesta a los procesos catabólicos del almidón y la respuesta al ácido abscísico (ABA). Esto es consistente con los resultados de la actividad de la alfa-amilasa, el tratamiento con ABA y giberelinas (GA). Se utilizó una población de líneas recombinantes (RIL) derivada de un cruce entre WR04-6 y QSZ y su mapa genético SNP de alta densidad para detectar loci de rasgos cuantitativos (QTL) para las tasas de LTG. Los resultados mostraron que se localizaron dos nuevos QTL en el cromosoma 3 y el cromosoma 12. Combinando los QTL mapeados y los DEGs de RNA-seq, se identificaron dieciséis genes candidatos potencialmente asociados con LTG. La validación de la expresión de los candidatos mediante qRT-PCR fue consistente con los datos de RNA-seq. Estos resultados nos permitirán comprender la base genética de la LTG en el arroz silvestre y proporcionar nuevos recursos genéticos para la generación de germoplasma de arroz con LTG mejorada.
Descripción
La baja temperatura es uno de los principales factores que afectan la germinación del arroz, y la germinación a baja temperatura (LTG) es un rasgo agronómico importante. Aunque se ha avanzado significativamente en el estudio de la LTG del arroz, el mecanismo molecular de la LTG sigue siendo poco comprendido. Para explorar más recursos genéticos de LTG en arroz, primero demostramos que el arroz silvestre WR04-6 tenía una capacidad de LTG significativamente mayor a 10 grados C que el arroz cultivado Qishanzhan. Se utilizó RNA-seq para investigar la expresión génica de WR04-6 y QSZ a 10 grados C durante 10, 12 y 14 días después de la imbibición de la germinación de semillas. Los resultados del enriquecimiento de Gene Ontology (GO) y del enriquecimiento de la Enciclopedia de Genes y Genomas de Kyoto (KEGG) revelaron que los genes diferencialmente expresados (DEGs) entre WR04-6 y QSZ se concentraron principalmente en la respuesta a los procesos catabólicos del almidón y la respuesta al ácido abscísico (ABA). Esto es consistente con los resultados de la actividad de la alfa-amilasa, el tratamiento con ABA y giberelinas (GA). Se utilizó una población de líneas recombinantes (RIL) derivada de un cruce entre WR04-6 y QSZ y su mapa genético SNP de alta densidad para detectar loci de rasgos cuantitativos (QTL) para las tasas de LTG. Los resultados mostraron que se localizaron dos nuevos QTL en el cromosoma 3 y el cromosoma 12. Combinando los QTL mapeados y los DEGs de RNA-seq, se identificaron dieciséis genes candidatos potencialmente asociados con LTG. La validación de la expresión de los candidatos mediante qRT-PCR fue consistente con los datos de RNA-seq. Estos resultados nos permitirán comprender la base genética de la LTG en el arroz silvestre y proporcionar nuevos recursos genéticos para la generación de germoplasma de arroz con LTG mejorada.