El análisis transcriptómico revela el mecanismo de respuesta al estrés de metil jasmonato en
Autores: Xu, Lei; Xu, Yanchao; Lv, Huanhuan; Xu, Yanran; Wen, Jiangqi; Li, Mingna; Kang, Junmei; Liu, Zhipeng; Yang, Qingchuan; Long, Ruicai
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
El análisis transcriptómico revela el mecanismo de respuesta al estrés de metil jasmonato en
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas Generales
Palabras clave
Jasmonato
Lipoxigenasa
MeJA
Mutantes
Sobreexpresión
DEGs
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 36
Citaciones: Sin citaciones
La lipoxigenasa (LOX) está asociada con respuestas a hormonas vegetales, estrés ambiental y sustancias de señalización. El tratamiento con metil jasmonato (MeJA) desencadena la producción de LOX, polifenol oxidasa e inhibidores de proteasas en varias plantas, lo que produce resistencia a la herbivoría. Para examinar la respuesta de a MeJA, se investigaron los cambios fenotípicos y fisiológicos en plantas sobreexpresadas y mutantes. Además, la línea silvestre R108, la línea sobreexpresada L4 y el mutante se utilizaron como materiales experimentales para caracterizar los genes diferencialmente expresados (DEGs) y las vías metabólicas en respuesta a MeJA. Los resultados indican que después del tratamiento con 200 uM de MeJA, el daño en los mutantes y fue más grave que en las líneas sobreexpresadas L4 y L6, con marchitez, amarillamiento y daño oxidativo más significativos en y . La aplicación exógena de MeJA indujo la producción de HO y la actividad de POD pero redujo la actividad de CAT en los mutantes. El análisis del transcriptoma reveló 10,238 DEGs en seis bibliotecas de grupos en crecimiento normal (cR108, cL4 y clox1) y grupos tratados con MeJA (R108, L4 y lox1). El análisis de enriquecimiento funcional de GO y KEGG demostró que bajo condiciones de crecimiento normal, los DEGs entre los grupos cL4 vs. cR108 y clox-1 vs. cR108 estaban principalmente enriquecidos en vías de señalización como interacciones planta-patógeno, biosíntesis de flavonoides, transducción de señales de hormonas vegetales, la vía de señalización MAPK y el metabolismo de glutatión. Los DEGs de los grupos R108 vs. cR108 y L4 vs. cL4 después del tratamiento con MeJA estaban principalmente enriquecidos en el metabolismo de glutatión, biosíntesis de fenilpropanoides, la vía de señalización MAPK, ritmo circadiano y metabolismo de ácido alfa-linolénico. Entre ellos, bajo condiciones de crecimiento normal, genes como PTI5, PR1, HSPs, PALs, CAD, CCoAOMT y CYPs mostraron diferencias significativas entre L4 y el tipo silvestre, lo que sugiere que la expresión de estos genes se ve afectada por la sobreexpresión. CDPKs, CaMCMLs, IFS, JAZ y otros genes también fueron significativamente diferentes entre L4 y el tipo silvestre tras el tratamiento con MeJA, lo que sugiere que podrían ser genes importantes involucrados en la señalización de JA. Este estudio proporciona una referencia para el estudio del mecanismo de respuesta de bajo la señalización de MeJA.
Descripción
La lipoxigenasa (LOX) está asociada con respuestas a hormonas vegetales, estrés ambiental y sustancias de señalización. El tratamiento con metil jasmonato (MeJA) desencadena la producción de LOX, polifenol oxidasa e inhibidores de proteasas en varias plantas, lo que produce resistencia a la herbivoría. Para examinar la respuesta de a MeJA, se investigaron los cambios fenotípicos y fisiológicos en plantas sobreexpresadas y mutantes. Además, la línea silvestre R108, la línea sobreexpresada L4 y el mutante se utilizaron como materiales experimentales para caracterizar los genes diferencialmente expresados (DEGs) y las vías metabólicas en respuesta a MeJA. Los resultados indican que después del tratamiento con 200 uM de MeJA, el daño en los mutantes y fue más grave que en las líneas sobreexpresadas L4 y L6, con marchitez, amarillamiento y daño oxidativo más significativos en y . La aplicación exógena de MeJA indujo la producción de HO y la actividad de POD pero redujo la actividad de CAT en los mutantes. El análisis del transcriptoma reveló 10,238 DEGs en seis bibliotecas de grupos en crecimiento normal (cR108, cL4 y clox1) y grupos tratados con MeJA (R108, L4 y lox1). El análisis de enriquecimiento funcional de GO y KEGG demostró que bajo condiciones de crecimiento normal, los DEGs entre los grupos cL4 vs. cR108 y clox-1 vs. cR108 estaban principalmente enriquecidos en vías de señalización como interacciones planta-patógeno, biosíntesis de flavonoides, transducción de señales de hormonas vegetales, la vía de señalización MAPK y el metabolismo de glutatión. Los DEGs de los grupos R108 vs. cR108 y L4 vs. cL4 después del tratamiento con MeJA estaban principalmente enriquecidos en el metabolismo de glutatión, biosíntesis de fenilpropanoides, la vía de señalización MAPK, ritmo circadiano y metabolismo de ácido alfa-linolénico. Entre ellos, bajo condiciones de crecimiento normal, genes como PTI5, PR1, HSPs, PALs, CAD, CCoAOMT y CYPs mostraron diferencias significativas entre L4 y el tipo silvestre, lo que sugiere que la expresión de estos genes se ve afectada por la sobreexpresión. CDPKs, CaMCMLs, IFS, JAZ y otros genes también fueron significativamente diferentes entre L4 y el tipo silvestre tras el tratamiento con MeJA, lo que sugiere que podrían ser genes importantes involucrados en la señalización de JA. Este estudio proporciona una referencia para el estudio del mecanismo de respuesta de bajo la señalización de MeJA.