Análisis morfológicos y transcriptómicos proporcionan nuevas perspectivas sobre la respuesta de las raíces de plántulas de lino (L.) al estrés por nitrógeno
Autores: Soto-Cerda, Braulio J.; Larama, Giovanni; Fofana, Bourlaye; Soto, Izsavo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Análisis morfológicos y transcriptómicos proporcionan nuevas perspectivas sobre la respuesta de las raíces de plántulas de lino (L.) al estrés por nitrógeno
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Nitrógeno
Estrés
Genotipos
Rasgos fenotípicos
Expresión génica
Lino
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 9
Citaciones: Sin citaciones
El nitrógeno (N) es el macro-nutriente más importante para el crecimiento y desarrollo de las plantas, lo que no solo resulta en el costo más alto en la producción de cultivos, sino que también puede llevar a la contaminación ambiental. Por lo tanto, es necesario desarrollar N y utilizar genotipos eficientes, para lo cual es fundamental una mejor comprensión de la adaptación al estrés por N. Aquí, se evaluaron las respuestas de dos accesiones contrastantes de lino en la etapa de plántula para los cambios inducidos por el estrés de N en doce rasgos fenotípicos y para el perfil de expresión génica en las raíces. Los resultados mostraron que nueve de los doce rasgos fenotípicos se vieron afectados en condiciones de estrés por N, e incluyen la longitud total de la raíz (TRL), puntas de raíz (RT), peso seco del brote (SDW), peso seco de la raíz (RDW), relación raíz-brote (R/S), contenido de nitrógeno en la planta (PNC), contenido de nitrógeno en el brote (SNC), contenido de nitrógeno en la raíz (RNC) y eficiencia en el uso de nitrógeno (NUE). Por ejemplo, bajo estrés por N, la TRL, RDW, SDW, PNC, SNC y RNC mostraron reducciones del 7.1, 7.6, 16.0, 43.7, 43.3 y 38.7%, respectivamente. El genotipo eficiente en N (NE) superó al genotipo ineficiente en N (NI) para todos los rasgos de raíz y brote y NUE bajo condiciones de estrés por N y condiciones normales de N. El análisis del transcriptoma identificó 1034 genes expresados diferencialmente (DEGs) bajo las condiciones contrastantes de N y descubrió las respuestas opuestas de los dos genotipos de lino a la privación de N a nivel de expresión génica. Los DEGs incluyeron 153 factores de transcripción distribuidos en 27 familias, entre las cuales ERF, MYB, NAC y WRKY fueron las más representadas. Además, se encontraron DEGs involucrados en la absorción y transporte de N, desarrollo de raíces, transporte de aminoácidos y actividad antioxidante que se expresaron diferencialmente. Los genes candidatos identificados en el presente estudio se suponen por sus roles en el metabolismo de N en otros cultivos y también podrían desempeñar un papel fundamental en la adaptación al estrés por N en lino, y por lo tanto podrían ser útiles para investigaciones más detalladas sobre la respuesta al estrés por N en lino, allanando el camino hacia el desarrollo de cultivares de lino eficientes en N con una arquitectura de sistema radicular mejorada.
Descripción
El nitrógeno (N) es el macro-nutriente más importante para el crecimiento y desarrollo de las plantas, lo que no solo resulta en el costo más alto en la producción de cultivos, sino que también puede llevar a la contaminación ambiental. Por lo tanto, es necesario desarrollar N y utilizar genotipos eficientes, para lo cual es fundamental una mejor comprensión de la adaptación al estrés por N. Aquí, se evaluaron las respuestas de dos accesiones contrastantes de lino en la etapa de plántula para los cambios inducidos por el estrés de N en doce rasgos fenotípicos y para el perfil de expresión génica en las raíces. Los resultados mostraron que nueve de los doce rasgos fenotípicos se vieron afectados en condiciones de estrés por N, e incluyen la longitud total de la raíz (TRL), puntas de raíz (RT), peso seco del brote (SDW), peso seco de la raíz (RDW), relación raíz-brote (R/S), contenido de nitrógeno en la planta (PNC), contenido de nitrógeno en el brote (SNC), contenido de nitrógeno en la raíz (RNC) y eficiencia en el uso de nitrógeno (NUE). Por ejemplo, bajo estrés por N, la TRL, RDW, SDW, PNC, SNC y RNC mostraron reducciones del 7.1, 7.6, 16.0, 43.7, 43.3 y 38.7%, respectivamente. El genotipo eficiente en N (NE) superó al genotipo ineficiente en N (NI) para todos los rasgos de raíz y brote y NUE bajo condiciones de estrés por N y condiciones normales de N. El análisis del transcriptoma identificó 1034 genes expresados diferencialmente (DEGs) bajo las condiciones contrastantes de N y descubrió las respuestas opuestas de los dos genotipos de lino a la privación de N a nivel de expresión génica. Los DEGs incluyeron 153 factores de transcripción distribuidos en 27 familias, entre las cuales ERF, MYB, NAC y WRKY fueron las más representadas. Además, se encontraron DEGs involucrados en la absorción y transporte de N, desarrollo de raíces, transporte de aminoácidos y actividad antioxidante que se expresaron diferencialmente. Los genes candidatos identificados en el presente estudio se suponen por sus roles en el metabolismo de N en otros cultivos y también podrían desempeñar un papel fundamental en la adaptación al estrés por N en lino, y por lo tanto podrían ser útiles para investigaciones más detalladas sobre la respuesta al estrés por N en lino, allanando el camino hacia el desarrollo de cultivares de lino eficientes en N con una arquitectura de sistema radicular mejorada.