Análisis de las diferencias fisiológicas y transcriptómicas entre un mutante de senescencia prematura () y su tipo salvaje en trigo común (L.)
Autores: Lu, Juan; Sun, Lili; Jin, Xiujuan; Islam, Md Ashraful; Guo, Feng; Tang, Xiaosha; Zhao, Kai; Hao, Huifang; Li, Ning; Zhang, Wenjun; Shi, Yugang; Wang, Shuguang; Sun, Daizhen
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Análisis de las diferencias fisiológicas y transcriptómicas entre un mutante de senescencia prematura () y su tipo salvaje en trigo común (L.)
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Biología
Palabras clave
Senescencia foliar prematura
Mutante
Características de rendimiento
Capacidad fotosintética
Expresión génica
Sistema antioxidante
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 13
Citaciones: Sin citaciones
La senescencia prematura de las hojas tiene una profunda influencia en el rendimiento y la calidad de los cultivos. Aquí, se obtuvo un mutante estable de senescencia prematura del trigo común (L.) cultivar Chang 6878 mediante mutagénesis con etil metanosulfonato. Se analizaron las diferencias entre el mutante y su tipo silvestre (WT) en términos de características de rendimiento, índices de fluorescencia fotosintética y parámetros fisiológicos relacionados con la senescencia. Se utilizó secuenciación de ARN para revelar las diferencias en la expresión génica entre el mutante y WT. Los resultados mostraron que el rendimiento del mutante era considerablemente más bajo que el de WT. La tasa fotosintética neta, la tasa de transpiración, el rendimiento cuántico máximo, el coeficiente de quenching no fotoc químico, la tasa de transporte de electrones fotosintéticos, la proteína soluble, la actividad de peroxidasa y la actividad de catalasa disminuyeron notablemente en las hojas de bandera del mutante, mientras que el contenido de malondialdehído aumentó distintivamente en comparación con el de WT. El análisis de los genes expresados diferencialmente indicó un bloqueo en la biosíntesis de clorofila y carotenoides, una degradación acelerada de la clorofila y una capacidad fotosintética disminuida en las hojas del mutante; el brassinolide podría facilitar la descomposición de la clorofila y, en consecuencia, acelerar la senescencia de las hojas. Los genes regulaban positivamente el proceso de senescencia. En comparación con los genes, la expresión de los genes y fue inducida antes en el mutante, posiblemente debido a niveles aumentados de especies reactivas de oxígeno y hormonas vegetales (por ejemplo, brassinolide, ácido salicílico y ácido jasmónico), acelerando así la senescencia de las hojas. Además, el sistema antioxidante desempeñó un papel en la minimización del daño oxidativo en el mutante. Estos resultados proporcionan una nueva perspectiva sobre los mecanismos moleculares de la senescencia prematura de las hojas en los cultivos.
Descripción
La senescencia prematura de las hojas tiene una profunda influencia en el rendimiento y la calidad de los cultivos. Aquí, se obtuvo un mutante estable de senescencia prematura del trigo común (L.) cultivar Chang 6878 mediante mutagénesis con etil metanosulfonato. Se analizaron las diferencias entre el mutante y su tipo silvestre (WT) en términos de características de rendimiento, índices de fluorescencia fotosintética y parámetros fisiológicos relacionados con la senescencia. Se utilizó secuenciación de ARN para revelar las diferencias en la expresión génica entre el mutante y WT. Los resultados mostraron que el rendimiento del mutante era considerablemente más bajo que el de WT. La tasa fotosintética neta, la tasa de transpiración, el rendimiento cuántico máximo, el coeficiente de quenching no fotoc químico, la tasa de transporte de electrones fotosintéticos, la proteína soluble, la actividad de peroxidasa y la actividad de catalasa disminuyeron notablemente en las hojas de bandera del mutante, mientras que el contenido de malondialdehído aumentó distintivamente en comparación con el de WT. El análisis de los genes expresados diferencialmente indicó un bloqueo en la biosíntesis de clorofila y carotenoides, una degradación acelerada de la clorofila y una capacidad fotosintética disminuida en las hojas del mutante; el brassinolide podría facilitar la descomposición de la clorofila y, en consecuencia, acelerar la senescencia de las hojas. Los genes regulaban positivamente el proceso de senescencia. En comparación con los genes, la expresión de los genes y fue inducida antes en el mutante, posiblemente debido a niveles aumentados de especies reactivas de oxígeno y hormonas vegetales (por ejemplo, brassinolide, ácido salicílico y ácido jasmónico), acelerando así la senescencia de las hojas. Además, el sistema antioxidante desempeñó un papel en la minimización del daño oxidativo en el mutante. Estos resultados proporcionan una nueva perspectiva sobre los mecanismos moleculares de la senescencia prematura de las hojas en los cultivos.