Identificación y análisis de los miembros de la familia del gen SHMT de melón (L.) y sus estudios funcionales sobre la tolerancia al estrés por baja temperatura
Autores: Liu, Yanmin; He, Dandan; Wu, Yizhou; Zhao, Kangqi; Yang, Changyi; Zhong, Yulu; Yang, Liuyang; Niu, Haiyue; Liu, Sushuang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Identificación y análisis de los miembros de la familia del gen SHMT de melón (L.) y sus estudios funcionales sobre la tolerancia al estrés por baja temperatura
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Agronomía y Ciencia de los Cultivos
Palabras clave
Melón
Bajas temperaturas
Genes
Estrés
Crecimiento
Desarrollo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 28
Citaciones: Sin citaciones
El melón (L.) es un cultivo comercial significativo a nivel mundial y es apreciado por sus frutas dulces y sabrosas, así como por sus altos valores nutricionales. Sin embargo, su rendimiento y calidad están limitados por varios factores, incluyendo la sequía, la salinidad y las bajas temperaturas. Las bajas temperaturas son uno de los factores principales que influyen en el crecimiento y desarrollo de los melones, disminuyendo la viabilidad, la germinación y la tasa de crecimiento de las semillas de melón. Al mismo tiempo, las bajas temperaturas también reducen la eficiencia de absorción de luz y los rendimientos de frutas, afectando así el crecimiento y desarrollo del melón. La serina hidroximetiltransferasa (SHMT), una enzima conservada dependiente de fosfopiridoxal, desempeña un papel crucial en la resistencia de las plantas a los factores de estrés abiótico. En este estudio, se identificaron ocho genes familiares del genoma del melón. Se predijeron sus ubicaciones cromosómicas, propiedades fisicoquímicas, estructuras génicas, relaciones evolutivas, motivos conservados, elementos cis-actuantes de promotores y patrones de expresión específicos del tejido. Los niveles de expresión en respuesta al estrés por bajas temperaturas fueron luego analizados mediante qRT-PCR. Los resultados filogenéticos indicaron que estos genes se clasificaron en cuatro subfamilias y se distribuyeron de manera desigual en cinco cromosomas, con una alta conservación entre ellos. Además, nuestra investigación reveló que las regiones promotoras de los genes familiares contienen muchos elementos cis-actuantes relacionados con fitohormonas, crecimiento y diversas respuestas al estrés. Los niveles de expresión relativos de , , , y fueron más altos bajo estrés por bajas temperaturas en comparación con el grupo de control. Notablemente, la región promotora de contiene elementos cis-actuantes asociados con la respuesta a bajas temperaturas (LTR) y la respuesta al ácido abscísico (ABRE). Se sugiere que el mecanismo a través del cual responde a los tratamientos de estrés por bajas temperaturas puede estar asociado con la regulación hormonal. Estos hallazgos proporcionan una base para la exploración adicional de los genes familiares en el melón y sus roles funcionales en respuesta al estrés por bajas temperaturas, y proporcionan una base teórica para la cría dirigida de variedades de melón superiores con una mayor tolerancia a las bajas temperaturas.
Descripción
El melón (L.) es un cultivo comercial significativo a nivel mundial y es apreciado por sus frutas dulces y sabrosas, así como por sus altos valores nutricionales. Sin embargo, su rendimiento y calidad están limitados por varios factores, incluyendo la sequía, la salinidad y las bajas temperaturas. Las bajas temperaturas son uno de los factores principales que influyen en el crecimiento y desarrollo de los melones, disminuyendo la viabilidad, la germinación y la tasa de crecimiento de las semillas de melón. Al mismo tiempo, las bajas temperaturas también reducen la eficiencia de absorción de luz y los rendimientos de frutas, afectando así el crecimiento y desarrollo del melón. La serina hidroximetiltransferasa (SHMT), una enzima conservada dependiente de fosfopiridoxal, desempeña un papel crucial en la resistencia de las plantas a los factores de estrés abiótico. En este estudio, se identificaron ocho genes familiares del genoma del melón. Se predijeron sus ubicaciones cromosómicas, propiedades fisicoquímicas, estructuras génicas, relaciones evolutivas, motivos conservados, elementos cis-actuantes de promotores y patrones de expresión específicos del tejido. Los niveles de expresión en respuesta al estrés por bajas temperaturas fueron luego analizados mediante qRT-PCR. Los resultados filogenéticos indicaron que estos genes se clasificaron en cuatro subfamilias y se distribuyeron de manera desigual en cinco cromosomas, con una alta conservación entre ellos. Además, nuestra investigación reveló que las regiones promotoras de los genes familiares contienen muchos elementos cis-actuantes relacionados con fitohormonas, crecimiento y diversas respuestas al estrés. Los niveles de expresión relativos de , , , y fueron más altos bajo estrés por bajas temperaturas en comparación con el grupo de control. Notablemente, la región promotora de contiene elementos cis-actuantes asociados con la respuesta a bajas temperaturas (LTR) y la respuesta al ácido abscísico (ABRE). Se sugiere que el mecanismo a través del cual responde a los tratamientos de estrés por bajas temperaturas puede estar asociado con la regulación hormonal. Estos hallazgos proporcionan una base para la exploración adicional de los genes familiares en el melón y sus roles funcionales en respuesta al estrés por bajas temperaturas, y proporcionan una base teórica para la cría dirigida de variedades de melón superiores con una mayor tolerancia a las bajas temperaturas.