CoSWEET10 es crucial para el desarrollo de semillas y la resistencia a la sequía al mediar el transporte de azúcares en transgénicos
Autores: Ye, Zhihua; Du, Bingshuai; Zhou, Jing; Cao, Yibo; Zhang, Lingyun
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
CoSWEET10 es crucial para el desarrollo de semillas y la resistencia a la sequía al mediar el transporte de azúcares en transgénicos
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Transporte de azúcar
SWEETs
Desarrollo de semillas
CoSWEET10
Glucosa
Sacarosa
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 8
Citaciones: Sin citaciones
El transporte de azúcar desde la hoja fuente hasta el órgano sumidero es crítico para el desarrollo de semillas y el rendimiento de los cultivos, así como para responder al estrés abiótico. Los SWEETs (transportadores de azúcar que eventualmente serán exportados) median el eflujo de azúcar hacia el sumidero reproductivo y, por lo tanto, se consideran proteínas candidatas clave para la descarga de azúcar durante el desarrollo de semillas. Sin embargo, el mecanismo específico que subyace a la descarga de azúcar hacia las semillas sigue siendo elusivo. Aquí, identificamos un gen SWEET llamado CoSWEET10, que pertenece al Clado III y tiene altos niveles de expresión en las semillas. CoSWEET10 es una proteína localizada en la membrana plasmática. El ensayo de complementación de CoSWEET10 en las cepas de levadura SUSY7/ura3 y EBY.VW4000 mostró que CoSWEET10 tiene la capacidad de transportar sacarosa, glucosa y fructosa. A través del cultivo in vitro de semillas, encontramos que la expresión de CoSWEET10 puede ser inducida por hexosa y sacarosa, y especialmente por glucosa. Al generar las líneas de restauración de CoSWEET10, encontramos que CoSWEET10 restauró el fenotipo de defecto de semillas del mutante al regular la acumulación de azúcares solubles y aumentar la tolerancia a la sequía de la planta. En conjunto, nuestro estudio demuestra que CoSWEET10 desempeña un papel dual en la promoción del desarrollo de semillas y en el aumento de la resistencia a la sequía de la planta como transportador de sacarosa y hexosa.
Descripción
El transporte de azúcar desde la hoja fuente hasta el órgano sumidero es crítico para el desarrollo de semillas y el rendimiento de los cultivos, así como para responder al estrés abiótico. Los SWEETs (transportadores de azúcar que eventualmente serán exportados) median el eflujo de azúcar hacia el sumidero reproductivo y, por lo tanto, se consideran proteínas candidatas clave para la descarga de azúcar durante el desarrollo de semillas. Sin embargo, el mecanismo específico que subyace a la descarga de azúcar hacia las semillas sigue siendo elusivo. Aquí, identificamos un gen SWEET llamado CoSWEET10, que pertenece al Clado III y tiene altos niveles de expresión en las semillas. CoSWEET10 es una proteína localizada en la membrana plasmática. El ensayo de complementación de CoSWEET10 en las cepas de levadura SUSY7/ura3 y EBY.VW4000 mostró que CoSWEET10 tiene la capacidad de transportar sacarosa, glucosa y fructosa. A través del cultivo in vitro de semillas, encontramos que la expresión de CoSWEET10 puede ser inducida por hexosa y sacarosa, y especialmente por glucosa. Al generar las líneas de restauración de CoSWEET10, encontramos que CoSWEET10 restauró el fenotipo de defecto de semillas del mutante al regular la acumulación de azúcares solubles y aumentar la tolerancia a la sequía de la planta. En conjunto, nuestro estudio demuestra que CoSWEET10 desempeña un papel dual en la promoción del desarrollo de semillas y en el aumento de la resistencia a la sequía de la planta como transportador de sacarosa y hexosa.