Análisis integrados revelan los mecanismos fisiológicos y moleculares del brassinolida en la modulación de la tolerancia a la sal en el arroz
Autores: Wu, Jia-Shuang; Mu, De-Wei; Feng, Nai-Jie; Zheng, Dian-Feng; Sun, Zhi-Yuan; Khan, Aaqil; Zhou, Hang; Song, Yi-Wen; Liu, Jia-Xin; Luo, Jia-Qi
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Análisis integrados revelan los mecanismos fisiológicos y moleculares del brassinolida en la modulación de la tolerancia a la sal en el arroz
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Estrés salino
Brassinolida
Arroz
Remojo de semillas
Transcriptoma
Metaboloma
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 11
Citaciones: Sin citaciones
El estrés salino representa una amenaza significativa para el crecimiento de los cultivos. Si bien se ha demostrado que el brassinolido (BR) alivia sus efectos adversos y modula el desarrollo de las plantas, el mecanismo preciso subyacente a la tolerancia a la sal inducida por BR en el arroz sigue sin estar claro. En este estudio, se emplearon las variedades de arroz Chaoyouqianhao y Huanghuazhan para investigar los efectos de la inmersión de semillas en BR sobre el fenotipo de plántulas, la fisiología, el transcriptoma y el metaboloma bajo estrés salino. Los resultados demostraron que el tratamiento con BR mejoró significativamente la altura de las plantas de arroz, la longitud de las raíces, la biomasa y las actividades de las enzimas antioxidantes, mientras que redujo el daño en las membranas foliares, promovió la homeostasis iónica y mejoró la capacidad fotosintética y la tolerancia a la sal. El análisis del transcriptoma reveló que BR reguló la expresión de 1042 y 826 genes relacionados con la actividad antioxidante, la homeostasis iónica, la fotosíntesis y el metabolismo de lípidos bajo estrés salino. Estos incluyeron genes involucrados en el eflujo de Na, el transporte de electrones fotosintéticos, el fotosistema II y la fijación de CO. El análisis metabolómico identificó 91 y 57 alteraciones de metabolitos inducidas por BR, principalmente vinculadas al metabolismo de aminoácidos, flavonoides y lípidos, con aumentos notables en metabolitos antioxidantes como lignanosido, isorhamnetina y ácido L-glutámico. El análisis integrado destacó los roles fundamentales del 12-OPDA en el metabolismo del ácido alfa-linolénico y genes relacionados con el metabolismo de lípidos, el metabolismo de JA y la transducción de señales de JA en la tolerancia a la sal mediada por BR.
Descripción
El estrés salino representa una amenaza significativa para el crecimiento de los cultivos. Si bien se ha demostrado que el brassinolido (BR) alivia sus efectos adversos y modula el desarrollo de las plantas, el mecanismo preciso subyacente a la tolerancia a la sal inducida por BR en el arroz sigue sin estar claro. En este estudio, se emplearon las variedades de arroz Chaoyouqianhao y Huanghuazhan para investigar los efectos de la inmersión de semillas en BR sobre el fenotipo de plántulas, la fisiología, el transcriptoma y el metaboloma bajo estrés salino. Los resultados demostraron que el tratamiento con BR mejoró significativamente la altura de las plantas de arroz, la longitud de las raíces, la biomasa y las actividades de las enzimas antioxidantes, mientras que redujo el daño en las membranas foliares, promovió la homeostasis iónica y mejoró la capacidad fotosintética y la tolerancia a la sal. El análisis del transcriptoma reveló que BR reguló la expresión de 1042 y 826 genes relacionados con la actividad antioxidante, la homeostasis iónica, la fotosíntesis y el metabolismo de lípidos bajo estrés salino. Estos incluyeron genes involucrados en el eflujo de Na, el transporte de electrones fotosintéticos, el fotosistema II y la fijación de CO. El análisis metabolómico identificó 91 y 57 alteraciones de metabolitos inducidas por BR, principalmente vinculadas al metabolismo de aminoácidos, flavonoides y lípidos, con aumentos notables en metabolitos antioxidantes como lignanosido, isorhamnetina y ácido L-glutámico. El análisis integrado destacó los roles fundamentales del 12-OPDA en el metabolismo del ácido alfa-linolénico y genes relacionados con el metabolismo de lípidos, el metabolismo de JA y la transducción de señales de JA en la tolerancia a la sal mediada por BR.