Análisis fenotípico y clonación de genes del mutante de endospermo harinoso de arroz (arroz de núcleo blanco)
Autores: Yang, Yihao; Yang, Xiaoyi; Wu, Lingjun; Sun, Zixing; Zhang, Yi; Shen, Ziyan; Zhou, Juan; Guo, Min; Yan, Changjie
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Análisis fenotípico y clonación de genes del mutante de endospermo harinoso de arroz (arroz de núcleo blanco)
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Almidón
Endospermo
Mutante
Proteínas
Gen
Síntesis
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 9
Citaciones: Sin citaciones
La composición y distribución de las sustancias de almacenamiento en el endospermo del arroz afectan directamente la calidad del grano. Se identificó un mutante de endospermo harinoso (arroz de núcleo blanco), que exhibe una disposición suelta de gránulos de almidón con una apariencia opaca y harinosa en la capa interna de los granos maduros, lo que resulta en una reducción del peso del grano. El contenido total de almidón y amilopectina permaneció sin cambios, pero los niveles de las cuatro proteínas componentes en el arroz marrón mutante disminuyeron significativamente. Además, el arroz pulido (endospermo interno) mostró una disminución significativa en el contenido total de almidón y amilopectina, acompañado de un aumento casi tres veces mayor en el contenido de albúmina. La capacidad de hinchamiento del almidón mutante se redujo y su distribución de longitud de cadena se alteró. El gen objetivo fue mapeado en el cromosoma 5 dentro de una región de 65 kb. Ocurrió una mutación por desplazamiento de marco debido a la inserción de una base C extra en el segundo exón del gen, que codifica la piruvato fosfato dikinasa. El análisis de expresión reveló que no solo se vieron afectados los genes involucrados en el metabolismo del almidón, sino que también se redujeron los niveles de expresión de los genes asociados con la síntesis de proteínas de almacenamiento. En general, juega un papel crucial como un factor regulador que influye en la síntesis de proteínas y el metabolismo del almidón en los granos de arroz.
Descripción
La composición y distribución de las sustancias de almacenamiento en el endospermo del arroz afectan directamente la calidad del grano. Se identificó un mutante de endospermo harinoso (arroz de núcleo blanco), que exhibe una disposición suelta de gránulos de almidón con una apariencia opaca y harinosa en la capa interna de los granos maduros, lo que resulta en una reducción del peso del grano. El contenido total de almidón y amilopectina permaneció sin cambios, pero los niveles de las cuatro proteínas componentes en el arroz marrón mutante disminuyeron significativamente. Además, el arroz pulido (endospermo interno) mostró una disminución significativa en el contenido total de almidón y amilopectina, acompañado de un aumento casi tres veces mayor en el contenido de albúmina. La capacidad de hinchamiento del almidón mutante se redujo y su distribución de longitud de cadena se alteró. El gen objetivo fue mapeado en el cromosoma 5 dentro de una región de 65 kb. Ocurrió una mutación por desplazamiento de marco debido a la inserción de una base C extra en el segundo exón del gen, que codifica la piruvato fosfato dikinasa. El análisis de expresión reveló que no solo se vieron afectados los genes involucrados en el metabolismo del almidón, sino que también se redujeron los niveles de expresión de los genes asociados con la síntesis de proteínas de almacenamiento. En general, juega un papel crucial como un factor regulador que influye en la síntesis de proteínas y el metabolismo del almidón en los granos de arroz.