Análisis comparativo de la morfología celular y el transcriptoma de brotes de Bunge cultivados in vitro bajo diferentes luces LED
Autores: Seo, Ji Won; Lee, Jae Geun; Yoo, Ji Hye; Lim, Jung Dae; Choi, Ik Young; Kim, Myong Jo; Yu, Chang Yeon; Seong, Eun Soo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Análisis comparativo de la morfología celular y el transcriptoma de brotes de Bunge cultivados in vitro bajo diferentes luces LED
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Saponinas
Flavonoides
Polisacáridos
Transcriptomas
Fuentes de luz LED
Brotes
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 9
Citaciones: Sin citaciones
, cuyos componentes principales son saponinas, flavonoides y polisacáridos, se ha establecido que tiene una excelente actividad farmacológica. Después del ginseng, es la segunda planta medicinal más utilizada. Para examinar la utilidad de como cultivo de brotes para la producción en fábricas de plantas, buscamos establecer un modelo de control de sustancias funcionales comparando los transcriptomas de brotes cultivados en un medio estéril in vitro utilizando fuentes de luz LED. Tras sembrar las semillas de , estas fueron expuestas a luz LED blanca (espectro continuo), luz LED roja (632 nm, 1.58 mol/m/s) o luz LED azul (465 nm, 1.44 mol/m/s) y se cultivaron durante 6 semanas; después de lo cual, se recolectaron las muestras para el análisis del transcriptoma. El análisis de microscopía electrónica de barrido de la morfología celular en plantas expuestas a las tres fuentes de luz reveló que el tamaño de las células foliares era mayor en aquellas plantas expuestas a luz roja, donde se observó el tallo más grueso en plantas expuestas a luz blanca. El número total de genes en los brotes determinado a través de ensamblaje de novo fue de 45,667. El análisis de genes expresados diferencialmente reveló que para las comparaciones de luz LED azul vs. luz LED roja, luz LED azul vs. luz LED blanca y luz LED roja vs. luz LED blanca, los números de genes regulados al alza fueron 132, 148 y 144, respectivamente. La unión, integración de ADN, transporte, fosforilación, proceso biosintético de ADN, membrana y biogénesis de la pared celular secundaria tipo planta fueron los más enriquecidos en el análisis comparativo de luz LED azul vs. luz LED roja, mientras que la unión, el proceso biosintético de ADN templado por ARN, el proceso metabólico de ADN y la integración de ADN fueron los más enriquecidos en el análisis comparativo de luz azul vs. luz blanca, y la integración de ADN y la resolución de intermediarios de recombinación meiótica fueron los más enriquecidos en la comparación entre luz LED roja vs. luz LED blanca. El término GO asociado con la biosíntesis de flavonoides, implicando la funcionalidad de , fue el proceso biosintético de flavonoides, que se enriqueció en la comparación de luz LED blanca vs. luz LED roja. Los hallazgos de este estudio indican que diferentes fuentes de luz LED pueden influir de manera diferencial en el patrón de expresión del transcriptoma de los brotes, lo que puede proporcionar una base para establecer un modelo de regulación de la biosíntesis de flavonoides y, por lo tanto, el cultivo de brotes de alta funcionalidad.
Descripción
, cuyos componentes principales son saponinas, flavonoides y polisacáridos, se ha establecido que tiene una excelente actividad farmacológica. Después del ginseng, es la segunda planta medicinal más utilizada. Para examinar la utilidad de como cultivo de brotes para la producción en fábricas de plantas, buscamos establecer un modelo de control de sustancias funcionales comparando los transcriptomas de brotes cultivados en un medio estéril in vitro utilizando fuentes de luz LED. Tras sembrar las semillas de , estas fueron expuestas a luz LED blanca (espectro continuo), luz LED roja (632 nm, 1.58 mol/m/s) o luz LED azul (465 nm, 1.44 mol/m/s) y se cultivaron durante 6 semanas; después de lo cual, se recolectaron las muestras para el análisis del transcriptoma. El análisis de microscopía electrónica de barrido de la morfología celular en plantas expuestas a las tres fuentes de luz reveló que el tamaño de las células foliares era mayor en aquellas plantas expuestas a luz roja, donde se observó el tallo más grueso en plantas expuestas a luz blanca. El número total de genes en los brotes determinado a través de ensamblaje de novo fue de 45,667. El análisis de genes expresados diferencialmente reveló que para las comparaciones de luz LED azul vs. luz LED roja, luz LED azul vs. luz LED blanca y luz LED roja vs. luz LED blanca, los números de genes regulados al alza fueron 132, 148 y 144, respectivamente. La unión, integración de ADN, transporte, fosforilación, proceso biosintético de ADN, membrana y biogénesis de la pared celular secundaria tipo planta fueron los más enriquecidos en el análisis comparativo de luz LED azul vs. luz LED roja, mientras que la unión, el proceso biosintético de ADN templado por ARN, el proceso metabólico de ADN y la integración de ADN fueron los más enriquecidos en el análisis comparativo de luz azul vs. luz blanca, y la integración de ADN y la resolución de intermediarios de recombinación meiótica fueron los más enriquecidos en la comparación entre luz LED roja vs. luz LED blanca. El término GO asociado con la biosíntesis de flavonoides, implicando la funcionalidad de , fue el proceso biosintético de flavonoides, que se enriqueció en la comparación de luz LED blanca vs. luz LED roja. Los hallazgos de este estudio indican que diferentes fuentes de luz LED pueden influir de manera diferencial en el patrón de expresión del transcriptoma de los brotes, lo que puede proporcionar una base para establecer un modelo de regulación de la biosíntesis de flavonoides y, por lo tanto, el cultivo de brotes de alta funcionalidad.