El daño en los cloroplastos y el trastorno del sistema fotosintético inducen clorosis en las hojas de plántulas de arroz bajo biuret excesivo
Autores: Zhang, Peng; Chen, Yulin; Zhang, Yuping; Xiang, Jing; Wang, Yaliang; Wang, Zhigang; Chen, Huizhe; Zhang, Yikai
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
El daño en los cloroplastos y el trastorno del sistema fotosintético inducen clorosis en las hojas de plántulas de arroz bajo biuret excesivo
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Agronomía y Ciencia de los Cultivos
Palabras clave
Biuret
Albinismo foliar
Clorosis
Análisis del transcriptoma
Contenido de clorofila
Fotosíntesis
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 44
Citaciones: Sin citaciones
El exceso de biuret en el fertilizante causa albinismo foliar en los campos de arroz sembrados directamente. Este estudio tuvo como objetivo proporcionar una comprensión integral de la fisiología subyacente y los mecanismos moleculares de la clorosis foliar a través del biuret utilizando análisis morfofisiológicos y de transcriptoma. La inducción de biuret en hojas de arroz albino fue examinada en un lecho de cultivo en red. Algunos índices morfofisiológicos clave fueron medidos, incluyendo el contenido de biuret, la ultraestructura de la lámina, el contenido de clorofila y los parámetros de fluorescencia de la clorofila. También se excavaron genes candidatos en las hojas cloróticas bajo estrés de biuret utilizando análisis de transcriptoma. Además, se llevaron a cabo análisis fisiológicos y bioquímicos de los cambios en las actividades enzimáticas y los contenidos de metabolitos intermedios en relación con los cambios fenotípicos en las hojas. Las hojas cloróticas de plántulas de arroz mostraron una mayor acumulación de biuret, y las hojas sufrieron daños severos con mayores contenidos de malondialdehído y bajos contenidos de clorofila. Se observaron ultraestructuras anormales de cloroplastos y pérdida de estructura de membranas tilacoides en hojas cloróticas bajo exposición a biuret. Los genes relacionados con el desarrollo de cloroplastos, la fotosíntesis (incluidas las proteínas de antena) y las vías de fijación de carbono fueron significativamente regulados a la baja, lo que sugiere que la fotosíntesis fue destruida en las hojas cloróticas de plántulas de arroz. El biuret perturbó el sistema fotosintético en las membranas tilacoides de cloroplastos al inhibir el desarrollo de cloroplastos, promoviendo así la formación del fenotipo de hoja clorótica en plántulas de arroz. Nuestros resultados promueven la comprensión del mecanismo molecular del arroz en respuesta a la toxicidad del biuret.
Descripción
El exceso de biuret en el fertilizante causa albinismo foliar en los campos de arroz sembrados directamente. Este estudio tuvo como objetivo proporcionar una comprensión integral de la fisiología subyacente y los mecanismos moleculares de la clorosis foliar a través del biuret utilizando análisis morfofisiológicos y de transcriptoma. La inducción de biuret en hojas de arroz albino fue examinada en un lecho de cultivo en red. Algunos índices morfofisiológicos clave fueron medidos, incluyendo el contenido de biuret, la ultraestructura de la lámina, el contenido de clorofila y los parámetros de fluorescencia de la clorofila. También se excavaron genes candidatos en las hojas cloróticas bajo estrés de biuret utilizando análisis de transcriptoma. Además, se llevaron a cabo análisis fisiológicos y bioquímicos de los cambios en las actividades enzimáticas y los contenidos de metabolitos intermedios en relación con los cambios fenotípicos en las hojas. Las hojas cloróticas de plántulas de arroz mostraron una mayor acumulación de biuret, y las hojas sufrieron daños severos con mayores contenidos de malondialdehído y bajos contenidos de clorofila. Se observaron ultraestructuras anormales de cloroplastos y pérdida de estructura de membranas tilacoides en hojas cloróticas bajo exposición a biuret. Los genes relacionados con el desarrollo de cloroplastos, la fotosíntesis (incluidas las proteínas de antena) y las vías de fijación de carbono fueron significativamente regulados a la baja, lo que sugiere que la fotosíntesis fue destruida en las hojas cloróticas de plántulas de arroz. El biuret perturbó el sistema fotosintético en las membranas tilacoides de cloroplastos al inhibir el desarrollo de cloroplastos, promoviendo así la formación del fenotipo de hoja clorótica en plántulas de arroz. Nuestros resultados promueven la comprensión del mecanismo molecular del arroz en respuesta a la toxicidad del biuret.