El análisis comparativo de perfiles de transcriptoma revela los mecanismos en la diferencia de tolerancia a bajo potasio entre cebadas cultivadas y cebadas silvestres tibetanas
Autores: Ye, Zhilan; He, Xinyi; Liu, Chaorui
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
El análisis comparativo de perfiles de transcriptoma revela los mecanismos en la diferencia de tolerancia a bajo potasio entre cebadas cultivadas y cebadas silvestres tibetanas
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Agronomía y Ciencia de los Cultivos
Palabras clave
Potasio
Deficiencia
Producción de cultivos
Cultivares tolerantes a LK
Secuenciación de ARN
Genotipos de cebada
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 20
Citaciones: Sin citaciones
La deficiencia de potasio (K) es un cuello de botella para la producción de cultivos. Por lo tanto, el desarrollo de cultivares de cultivos tolerantes a bajo K (LK) para aliviar el problema es extremadamente urgente. Nuestros estudios anteriores habían encontrado que los accesos de cebada silvestre anual tibetana mostraban una mayor tolerancia a LK que la cebada cultivada. En este estudio, se realizó secuenciación de ARN en tres genotipos de cebada, cebada silvestre (XZ153, tolerante a LK; XZ141, sensible a LK) y cebada cultivada (ZD9, sensible a LK), para comparar los perfiles de transcriptoma de sus brotes en dos puntos temporales después del estrés por LK. En total, 4832 genes mostraron expresión diferencial a las 48 h y 15 d entre los tres genotipos después del tratamiento de estrés por K, con XZ153 teniendo muchos más genes expresados diferencialmente (DEGs) a las 48 h que a los 15 d, pero fue lo contrario en ZD9. Mientras tanto, se implementó un análisis de anotación GO y enriquecimiento de vías KEGG en 555 y 814 DEGs asociados con la tolerancia a LK a las 48 h y 15 d después del estrés por LK, respectivamente. Tres genotipos de cebada difirieron significativamente en el nivel de transcripción después del tratamiento de LK. La alta tolerancia en el genotipo silvestre XZ153 podría atribuirse a muchos factores, principalmente incluyendo canales de K, vía de señalización de Ca, proceso de biosíntesis de etileno, ciclo de TCA, glucólisis, vía de la pentosa fosfato y fotosíntesis. Además, algunos genes candidatos identificados en este estudio pueden ser utilizados para mejorar la tolerancia a LK de la cebada.
Descripción
La deficiencia de potasio (K) es un cuello de botella para la producción de cultivos. Por lo tanto, el desarrollo de cultivares de cultivos tolerantes a bajo K (LK) para aliviar el problema es extremadamente urgente. Nuestros estudios anteriores habían encontrado que los accesos de cebada silvestre anual tibetana mostraban una mayor tolerancia a LK que la cebada cultivada. En este estudio, se realizó secuenciación de ARN en tres genotipos de cebada, cebada silvestre (XZ153, tolerante a LK; XZ141, sensible a LK) y cebada cultivada (ZD9, sensible a LK), para comparar los perfiles de transcriptoma de sus brotes en dos puntos temporales después del estrés por LK. En total, 4832 genes mostraron expresión diferencial a las 48 h y 15 d entre los tres genotipos después del tratamiento de estrés por K, con XZ153 teniendo muchos más genes expresados diferencialmente (DEGs) a las 48 h que a los 15 d, pero fue lo contrario en ZD9. Mientras tanto, se implementó un análisis de anotación GO y enriquecimiento de vías KEGG en 555 y 814 DEGs asociados con la tolerancia a LK a las 48 h y 15 d después del estrés por LK, respectivamente. Tres genotipos de cebada difirieron significativamente en el nivel de transcripción después del tratamiento de LK. La alta tolerancia en el genotipo silvestre XZ153 podría atribuirse a muchos factores, principalmente incluyendo canales de K, vía de señalización de Ca, proceso de biosíntesis de etileno, ciclo de TCA, glucólisis, vía de la pentosa fosfato y fotosíntesis. Además, algunos genes candidatos identificados en este estudio pueden ser utilizados para mejorar la tolerancia a LK de la cebada.