Análisis Fisiológicos y Transcriptómicos Comparativos de Plántulas de Avena () Bajo Estrés Salino Revelan Mecanismos de Tolerancia a la Sal
Autores: Zhou, Xiangrui; Wang, Miaomiao; Yang, Li; Wang, Wenping; Zhang, Yuehua; Liu, Linbo; Chai, Jikuan; Liu, Huan; Zhao, Guiqin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Análisis Fisiológicos y Transcriptómicos Comparativos de Plántulas de Avena () Bajo Estrés Salino Revelan Mecanismos de Tolerancia a la Sal
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Salinidad del suelo
Avena
Respuesta al estrés salino
Respuestas transcriptómicas
Fotosíntesis
Antioxidantes
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 9
Citaciones: Sin citaciones
La salinidad del suelo es un estrés abiótico importante que limita la producción de cultivos a nivel mundial. La avena es un cereal anual con una fuerte tolerancia a la sal, un alto rendimiento y calidad nutricional, aunque los mecanismos subyacentes a su respuesta al estrés salino siguen siendo en gran parte desconocidos. Examinamos las respuestas fisiológicas y transcriptómicas de plántulas al estrés salino en la variedad tolerante Qingyongjiu 195 y la variedad sensible 709. Bajo estrés salino, Qingyongjiu 195 mantuvo una mayor eficiencia fotosintética, actividad de enzimas antioxidantes y acumulación de K en las hojas, pero una menor absorción de Na que 709. El RNA-seq reveló 6616 genes expresados diferencialmente (DEGs), incluidos 4265 regulados al alza y 2351 regulados a la baja. Estos se enriquecieron en rutas como la interacción planta-patógeno, la biosíntesis de fenilpropanoides y la señalización MAPK. Destacamos específicamente los DEGs involucrados en la fotosíntesis y antioxidantes. Qingyongjiu 195 también pareció mejorar la absorción de K y secuestrar Na en vacuolas. Además, restringió Na mientras promovía el transporte de K a los brotes, manteniendo la relación K/Na. Los niveles de expresión de ciertos genes en Qingyongjiu 195 fueron más altos que los de 709. La avena reguló la concentración de Ca a través de CAX y ACA después del estrés salino, decodificó señales de Ca a través de CML y luego transfirió señales de Ca a receptores en la parte inferior a través de los sensores de Ca CaM y CDPK, activando así transportadores de K/Na, como SOS1 y NHX, etc. Nuestros resultados arrojan luz sobre los mecanismos de respuesta al estrés salino en las plantas y proporcionan recursos transcriptómicos para la mejora molecular en la tolerancia a la sal en la avena.
Descripción
La salinidad del suelo es un estrés abiótico importante que limita la producción de cultivos a nivel mundial. La avena es un cereal anual con una fuerte tolerancia a la sal, un alto rendimiento y calidad nutricional, aunque los mecanismos subyacentes a su respuesta al estrés salino siguen siendo en gran parte desconocidos. Examinamos las respuestas fisiológicas y transcriptómicas de plántulas al estrés salino en la variedad tolerante Qingyongjiu 195 y la variedad sensible 709. Bajo estrés salino, Qingyongjiu 195 mantuvo una mayor eficiencia fotosintética, actividad de enzimas antioxidantes y acumulación de K en las hojas, pero una menor absorción de Na que 709. El RNA-seq reveló 6616 genes expresados diferencialmente (DEGs), incluidos 4265 regulados al alza y 2351 regulados a la baja. Estos se enriquecieron en rutas como la interacción planta-patógeno, la biosíntesis de fenilpropanoides y la señalización MAPK. Destacamos específicamente los DEGs involucrados en la fotosíntesis y antioxidantes. Qingyongjiu 195 también pareció mejorar la absorción de K y secuestrar Na en vacuolas. Además, restringió Na mientras promovía el transporte de K a los brotes, manteniendo la relación K/Na. Los niveles de expresión de ciertos genes en Qingyongjiu 195 fueron más altos que los de 709. La avena reguló la concentración de Ca a través de CAX y ACA después del estrés salino, decodificó señales de Ca a través de CML y luego transfirió señales de Ca a receptores en la parte inferior a través de los sensores de Ca CaM y CDPK, activando así transportadores de K/Na, como SOS1 y NHX, etc. Nuestros resultados arrojan luz sobre los mecanismos de respuesta al estrés salino en las plantas y proporcionan recursos transcriptómicos para la mejora molecular en la tolerancia a la sal en la avena.