Aumenta el rendimiento de biomasa y mejora la tolerancia alcalina en el pasto de switch (L.)
Autores: Li, Xue; Guan, Cong; Liu, Huayue; Wang, Tingting; Lin, Mengzhuo; Zhou, Die; Zhang, Yunwei; Bi, Xiaojing
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Aumenta el rendimiento de biomasa y mejora la tolerancia alcalina en el pasto de switch (L.)
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Cultivo de bioenergía
Estrés alcalino
Gen similar a ARF
Rendimiento de biomasa
Contenido de agua
Toxicidad iónica
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 8
Citaciones: Sin citaciones
El pasto switchgrass es un cultivo de bioenergía importante valorado por su rendimiento de biomasa y tolerancia abiótica. El estrés alcalino es un estrés abiótico importante que impide significativamente el crecimiento y rendimiento de las plantas debido a la alta salinidad y pH; sin embargo, el mecanismo de respuesta del switchgrass al estrés alcalino sigue siendo limitado. Aquí, caracterizamos un gen similar a ARF, que se reguló al alza tanto en los tejidos de los brotes como en las raíces bajo condiciones de estrés alcalino. La sobreexpresión no solo mejoró la tolerancia alcalina, sino que también promovió el rendimiento de biomasa con más macollos y mayor altura de planta en el switchgrass. Además, las líneas de sobreexpresión mostraron mayores capacidades en el mantenimiento del contenido de agua y la estabilidad fotosintética en comparación con los controles bajo tratamientos alcalinos. Una reducción significativa en la relación de fuga de electrolitos, contenido de MDA y especies reactivas de oxígeno (ROS) mostró que PvARL1 desempeña un papel positivo en la protección de la integridad de la membrana celular. Además, PvARL1 también afectó negativamente el eflujo o la absorción de K en las raíces para aliviar la toxicidad iónica bajo tratamientos alcalinos. En general, nuestros resultados sugieren que PvARL1 funciona como un regulador positivo en el crecimiento de las plantas, así como en la respuesta de la planta al estrés alcalino, lo que podría utilizarse para mejorar genéticamente el rendimiento de biomasa y la tolerancia alcalina del switchgrass.
Descripción
El pasto switchgrass es un cultivo de bioenergía importante valorado por su rendimiento de biomasa y tolerancia abiótica. El estrés alcalino es un estrés abiótico importante que impide significativamente el crecimiento y rendimiento de las plantas debido a la alta salinidad y pH; sin embargo, el mecanismo de respuesta del switchgrass al estrés alcalino sigue siendo limitado. Aquí, caracterizamos un gen similar a ARF, que se reguló al alza tanto en los tejidos de los brotes como en las raíces bajo condiciones de estrés alcalino. La sobreexpresión no solo mejoró la tolerancia alcalina, sino que también promovió el rendimiento de biomasa con más macollos y mayor altura de planta en el switchgrass. Además, las líneas de sobreexpresión mostraron mayores capacidades en el mantenimiento del contenido de agua y la estabilidad fotosintética en comparación con los controles bajo tratamientos alcalinos. Una reducción significativa en la relación de fuga de electrolitos, contenido de MDA y especies reactivas de oxígeno (ROS) mostró que PvARL1 desempeña un papel positivo en la protección de la integridad de la membrana celular. Además, PvARL1 también afectó negativamente el eflujo o la absorción de K en las raíces para aliviar la toxicidad iónica bajo tratamientos alcalinos. En general, nuestros resultados sugieren que PvARL1 funciona como un regulador positivo en el crecimiento de las plantas, así como en la respuesta de la planta al estrés alcalino, lo que podría utilizarse para mejorar genéticamente el rendimiento de biomasa y la tolerancia alcalina del switchgrass.