El análisis transcriptómico revela heterosis de panícula en un híbrido de arroz elite ZZY10 y sus líneas parentales
Autores: Zhong, Zhengzheng; Wu, Yawen; Zhang, Peng; Hu, Guocheng; Fu, Dong; Yu, Guoping; Tong, Hanhua
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
El análisis transcriptómico revela heterosis de panícula en un híbrido de arroz elite ZZY10 y sus líneas parentales
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Fenómeno
Heterosis
Rasgos híbridos
Panículas
Análisis del transcriptoma
Fotosíntesis
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 8
Citaciones: Sin citaciones
La heterosis es el fenómeno en el que algunos rasgos híbridos son superiores a los de sus padres. La mayoría de los estudios han analizado la heterosis de los rasgos agronómicos de los cultivos; sin embargo, la heterosis de las panojas puede mejorar el rendimiento y es importante para la mejora de cultivos. Por lo tanto, se necesita un estudio sistemático de la heterosis de las panojas, especialmente durante la etapa reproductiva. La secuenciación de ARN (RNA Seq) y el análisis del transcriptoma son adecuados para un estudio más profundo de la heterosis. Utilizando la plataforma Illumina Nova Seq, se analizó el transcriptoma de ZhongZheYou 10 (ZZY10), un híbrido de arroz de élite, la línea mantenedora ZhongZhe B (ZZB) y la línea restauradora Z7-10 en la fecha de espigado en Hangzhou, 2022. Se obtuvieron 581 millones de lecturas cortas de alta calidad mediante secuenciación y se alinearon contra el genoma de referencia Nipponbare. Se encontraron un total de 9000 genes de expresión diferencial entre los híbridos y sus padres (DG). De los DG, el 60.71% estaban regulados al alza y el 39.29% estaban regulados a la baja en el híbrido. El análisis comparativo del transcriptoma reveló que 5235 y 3765 DG estaban entre ZZY10 y ZhongZhe B y entre ZZY10 y Z7-10, respectivamente. Este resultado es consistente con el perfil del transcriptoma de ZZY10 y fue similar al de Z7-10. Los patrones de expresión de los DG mostraron principalmente sobredominancia, subdominancia y aditividad. Entre los términos GO involucrados en los DG, se encontraron vías significativas como la fotosíntesis, la integración de ADN, la modificación de la pared celular, el tilacoide y el fotosistema. Se seleccionaron 21 DG, que estaban involucrados en la fotosíntesis, y 17 DG aleatorios para la validación por qRT-PCR. Se observaron en nuestro estudio las subunidades de PSI y PSII reguladas a la baja y el transporte de electrones fotosintéticos en la vía de la fotosíntesis. Se obtuvieron datos extensos del transcriptoma mediante RNA-Seq, proporcionando una visión general completa de los transcriptomas de las panojas en la etapa de espigado en un híbrido heterótico.
Descripción
La heterosis es el fenómeno en el que algunos rasgos híbridos son superiores a los de sus padres. La mayoría de los estudios han analizado la heterosis de los rasgos agronómicos de los cultivos; sin embargo, la heterosis de las panojas puede mejorar el rendimiento y es importante para la mejora de cultivos. Por lo tanto, se necesita un estudio sistemático de la heterosis de las panojas, especialmente durante la etapa reproductiva. La secuenciación de ARN (RNA Seq) y el análisis del transcriptoma son adecuados para un estudio más profundo de la heterosis. Utilizando la plataforma Illumina Nova Seq, se analizó el transcriptoma de ZhongZheYou 10 (ZZY10), un híbrido de arroz de élite, la línea mantenedora ZhongZhe B (ZZB) y la línea restauradora Z7-10 en la fecha de espigado en Hangzhou, 2022. Se obtuvieron 581 millones de lecturas cortas de alta calidad mediante secuenciación y se alinearon contra el genoma de referencia Nipponbare. Se encontraron un total de 9000 genes de expresión diferencial entre los híbridos y sus padres (DG). De los DG, el 60.71% estaban regulados al alza y el 39.29% estaban regulados a la baja en el híbrido. El análisis comparativo del transcriptoma reveló que 5235 y 3765 DG estaban entre ZZY10 y ZhongZhe B y entre ZZY10 y Z7-10, respectivamente. Este resultado es consistente con el perfil del transcriptoma de ZZY10 y fue similar al de Z7-10. Los patrones de expresión de los DG mostraron principalmente sobredominancia, subdominancia y aditividad. Entre los términos GO involucrados en los DG, se encontraron vías significativas como la fotosíntesis, la integración de ADN, la modificación de la pared celular, el tilacoide y el fotosistema. Se seleccionaron 21 DG, que estaban involucrados en la fotosíntesis, y 17 DG aleatorios para la validación por qRT-PCR. Se observaron en nuestro estudio las subunidades de PSI y PSII reguladas a la baja y el transporte de electrones fotosintéticos en la vía de la fotosíntesis. Se obtuvieron datos extensos del transcriptoma mediante RNA-Seq, proporcionando una visión general completa de los transcriptomas de las panojas en la etapa de espigado en un híbrido heterótico.