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Análisis transcriptómico comparativo revela el mecanismo de respuesta negativa de la morfología de la raíz de maní y la asimilación de nitratos a la deficiencia de nitrógeno

Autores: Li, Lijie; Cheng, Xiangguo; Kong, Xiangjun; Jia, Peipei; Wang, Xiaohui; Zhang, Lei; Zhang, Xiaotian; Zhang, Yi; Zhang, Zhiyong; Zhang, Baohong

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Análisis transcriptómico comparativo revela el mecanismo de respuesta negativa de la morfología de la raíz de maní y la asimilación de nitratos a la deficiencia de nitrógeno


Categoría

Ciencias Agrícolas y Biológicas

Subcategoría

Botánica

Palabras clave

Rol fundamental
Deficiencia de nitrógeno
Desarrollo de raíces
Enzimas de asimilación de nitrógeno
índice de balance de nitrógeno
Secuenciación del transcriptoma

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 7

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La arquitectura de las raíces juega un papel fundamental en el rendimiento de los cultivos, que es sensible al fertilizante nitrogenado. Aunque se ha estudiado bien que el fertilizante nitrogenado promueve significativamente el crecimiento y el rendimiento del maní (Arachis hypogaea), había menos información disponible sobre cómo su desarrollo radicular responde a la deficiencia de nitrógeno. En este estudio, el crecimiento y desarrollo de las raíces se inhibieron, como lo indican el peso seco de las raíces y la longitud significativamente disminuidos, así como el número de raíces laterales, especialmente bajo un tratamiento de deficiencia de nitrógeno de 10 días. Las actividades y la expresión de los genes relacionados con las enzimas de asimilación de nitrógeno, incluyendo la nitrato reductasa, la glutamina sintetasa, la glutamato deshidrogenasa y la glutamina oxoglutarato aminotransferasa, así como los genes que codifican los transportadores de nitrato, se redujeron significativamente bajo el tratamiento de deficiencia de nitrógeno de 10 días, lo que puede llevar a una disminución en el contenido de nitrato, como lo indica el índice de balance de nitrógeno significativamente disminuido. La secuenciación del transcriptoma reveló un total de 293 (119 regulados al alza y 174 regulados a la baja) y 2271 (1165 regulados al alza y 1106 regulados a la baja) genes expresados diferencialmente (GEDs) identificados después de cinco y diez días de tratamientos de deficiencia de nitrógeno, respectivamente. El análisis bioinformático mostró que estos GEDs estaban principalmente involucrados en el transporte y la asimilación de nitratos, la transducción de señales de fitohormonas y la vía de biosíntesis de lignina. Además, se estableció un diagrama esquemático putativo de la inhibición del crecimiento de las raíces por deficiencia de nitrógeno, lo que nos brinda una mejor comprensión del metabolismo del nitrógeno en las raíces de maní y una base teórica para mejorar la eficiencia en el uso del nitrógeno.

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