La edición mediada por CRISPR/Cas9 de un homólogo altera la producción de estrigolactonas en las raíces de girasol
Autores: Lebedeva, Maria A.; Gancheva, Maria S.; Losev, Maksim R.; Sokornova, Sofia V.; Yuzikhin, Oleg S.; Krutikova, Anna A.; Plemyashov, Kirill V.; Lutova, Lyudmila A.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
La edición mediada por CRISPR/Cas9 de un homólogo altera la producción de estrigolactonas en las raíces de girasol
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Agronomía y Ciencia de los Cultivos
Palabras clave
Girasol
Orobanche
Resistencia
Edición del genoma
Biosíntesis de estrigolactona
CRISPR/Cas9
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 36
Citaciones: Sin citaciones
El girasol (L.) está específicamente infectado por una planta parásita de raíces obligatoria (broomrape de girasol), lo que causa pérdidas significativas en el rendimiento del girasol. La cría de variedades de girasol resistentes a la orobanca es un desafío importante para la agricultura. Sin embargo, la selección de nuevas variedades de girasol resistentes fue acompañada por la aparición de nuevas razas virulentas de orobanca, que superaron el efecto de los genes de resistencia. El desciframiento de los mecanismos moleculares subyacentes a la resistencia a la orobanca en los girasoles debería facilitar el desarrollo de nuevas variedades de girasol con resistencia compleja a la orobanca utilizando la tecnología de edición del genoma. Aquí, utilizamos la edición del genoma mediada por CRISPR/Cas9 en raíces peludas de girasol para un knock-out específico del gen que codifica un factor de transcripción GRAS (HaNSP1a), actuando como posible regulador de la biosíntesis de estrigolactonas, una clase de fitohormonas conocidas por inducir la germinación de las semillas de orobanca. Según el análisis de HPLC-IT-TOF/MS, los niveles de orobancol disminuyeron en las raíces genéticamente modificadas con knock-out del gen, mientras que, en contraste, los niveles de 5-deoxiestrigol aumentaron en las raíces con knock-out, sugiriendo el papel en la regulación de la vía biosintética de estrigolactonas. El enfoque experimental descrito aquí podría ser utilizado en estudios adicionales para probar el efecto del knock-out del gen en el desarrollo de resistencia a en los girasoles.
Descripción
El girasol (L.) está específicamente infectado por una planta parásita de raíces obligatoria (broomrape de girasol), lo que causa pérdidas significativas en el rendimiento del girasol. La cría de variedades de girasol resistentes a la orobanca es un desafío importante para la agricultura. Sin embargo, la selección de nuevas variedades de girasol resistentes fue acompañada por la aparición de nuevas razas virulentas de orobanca, que superaron el efecto de los genes de resistencia. El desciframiento de los mecanismos moleculares subyacentes a la resistencia a la orobanca en los girasoles debería facilitar el desarrollo de nuevas variedades de girasol con resistencia compleja a la orobanca utilizando la tecnología de edición del genoma. Aquí, utilizamos la edición del genoma mediada por CRISPR/Cas9 en raíces peludas de girasol para un knock-out específico del gen que codifica un factor de transcripción GRAS (HaNSP1a), actuando como posible regulador de la biosíntesis de estrigolactonas, una clase de fitohormonas conocidas por inducir la germinación de las semillas de orobanca. Según el análisis de HPLC-IT-TOF/MS, los niveles de orobancol disminuyeron en las raíces genéticamente modificadas con knock-out del gen, mientras que, en contraste, los niveles de 5-deoxiestrigol aumentaron en las raíces con knock-out, sugiriendo el papel en la regulación de la vía biosintética de estrigolactonas. El enfoque experimental descrito aquí podría ser utilizado en estudios adicionales para probar el efecto del knock-out del gen en el desarrollo de resistencia a en los girasoles.