El módulo MicroRNA319-TCP19-IAA3.2 media el crecimiento de raíces laterales en
Autores: Li, Jianqiu; Chen, Hanyu; Zhao, Zhengjie; Yao, Yao; Pan, Jiarui; Wang, Hong; Fan, Di; Luo, Keming; Song, Qin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
El módulo MicroRNA319-TCP19-IAA3.2 media el crecimiento de raíces laterales en
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
MiR319
Factores de transcripción TCP
Raíces laterales
Señalización de auxina
Tratamiento con NAA
Tratamiento con NPA
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 11
Citaciones: Sin citaciones
MicroRNA319 (miR319) y sus objetivos TEOSINTE-BRANCHED1/CYCLOIDEA/PCF (TCP) son reguladores bien caracterizados del desarrollo de hojas y flores, sin embargo, su papel en el desarrollo de raíces sigue siendo elusivo. Aquí, demostramos que la sobreexpresión de llevó a una disminución en el número y la densidad de raíces laterales en el álamo, mientras que la represión mediante miméticos de objetivos de tándem corto (STTM) promovió el desarrollo de raíces laterales (LR). Los represores de señalización de auxina y se expresaron en mayor cantidad en plantas -OE pero se redujeron en plantas -STTM. Después de aplicaciones exógenas de ácido naftalenoacético (NAA), que exhibió las características y funciones fisiológicas de la auxina endógena ácido indol-3-acético, el número y la densidad de LR en WT aumentaron en un 30% y un 44%, respectivamente. En plantas -OE, el número de LR aumentó en un 23% y un 48%, y la densidad de LR aumentó en un 10% y un 26%. El tratamiento con NAA puede compensar parcialmente el fenotipo de desarrollo de LR inhibido causado por la sobreexpresión de . Después del tratamiento con ácido N-1-naftilftalamico (NPA), que es un inhibidor clave del transporte direccional (polar) de la hormona auxina en plantas, el número de LR en WT disminuyó en un 70%. En las plantas de sobreexpresión, el número de raíces laterales disminuyó en un 85-87%, y en las plantas STTM, el número de raíces laterales disminuyó en aproximadamente un 83%. Se demostró que el tratamiento con NPA podría revertir el fenotipo de aumento del número de LR en plantas -STTM. El análisis de expresión reveló que miR319a inhibió significativamente la expresión de los genes clave regulados por auxina y , sugiriendo que la señalización de auxina podría mediar sus efectos en la formación de raíces laterales. Además, comparamos la señal de fluorescencia en la línea reportera con la expresión de GFP impulsada por el promotor DR5 sensible a auxina dentro de los antecedentes genéticos de las plantas WT, -OE y -STTM, lo que reveló que la señalización de auxina era más fuerte en las células epidérmicas y en las células de la zona de elongación en las LR de las plantas -OE, mientras que en las LR de las plantas WT y -STTM, la señalización de auxina era más pronunciada en las células meristemáticas de la punta de la raíz. Además, los ensayos de transactivación y el análisis de expresión indicaron que era un objetivo descendente de TCP19. La inmunoprecipitación de cromatina acoplada con PCR cuantitativa (ChIP-qPCR) confirmó que TCP19 se unió directamente a la región del promotor de . Estos hallazgos establecen que miR319a dirigió y cortó , y TCP19 regula de manera directa y negativa la expresión de , controlando así el desarrollo de LR en (). La formación de LR puede expandir el sistema radicular de la planta, lo cual es de gran importancia para la propagación vegetativa de las plantas y la regeneración in vitro de explantes. Además, la formación de LR es una estrategia importante para que las plantas enfrenten estrés ambiental. Este estudio proporciona una base teórica para criar álamos más adecuados para la propagación vegetativa.
Descripción
MicroRNA319 (miR319) y sus objetivos TEOSINTE-BRANCHED1/CYCLOIDEA/PCF (TCP) son reguladores bien caracterizados del desarrollo de hojas y flores, sin embargo, su papel en el desarrollo de raíces sigue siendo elusivo. Aquí, demostramos que la sobreexpresión de llevó a una disminución en el número y la densidad de raíces laterales en el álamo, mientras que la represión mediante miméticos de objetivos de tándem corto (STTM) promovió el desarrollo de raíces laterales (LR). Los represores de señalización de auxina y se expresaron en mayor cantidad en plantas -OE pero se redujeron en plantas -STTM. Después de aplicaciones exógenas de ácido naftalenoacético (NAA), que exhibió las características y funciones fisiológicas de la auxina endógena ácido indol-3-acético, el número y la densidad de LR en WT aumentaron en un 30% y un 44%, respectivamente. En plantas -OE, el número de LR aumentó en un 23% y un 48%, y la densidad de LR aumentó en un 10% y un 26%. El tratamiento con NAA puede compensar parcialmente el fenotipo de desarrollo de LR inhibido causado por la sobreexpresión de . Después del tratamiento con ácido N-1-naftilftalamico (NPA), que es un inhibidor clave del transporte direccional (polar) de la hormona auxina en plantas, el número de LR en WT disminuyó en un 70%. En las plantas de sobreexpresión, el número de raíces laterales disminuyó en un 85-87%, y en las plantas STTM, el número de raíces laterales disminuyó en aproximadamente un 83%. Se demostró que el tratamiento con NPA podría revertir el fenotipo de aumento del número de LR en plantas -STTM. El análisis de expresión reveló que miR319a inhibió significativamente la expresión de los genes clave regulados por auxina y , sugiriendo que la señalización de auxina podría mediar sus efectos en la formación de raíces laterales. Además, comparamos la señal de fluorescencia en la línea reportera con la expresión de GFP impulsada por el promotor DR5 sensible a auxina dentro de los antecedentes genéticos de las plantas WT, -OE y -STTM, lo que reveló que la señalización de auxina era más fuerte en las células epidérmicas y en las células de la zona de elongación en las LR de las plantas -OE, mientras que en las LR de las plantas WT y -STTM, la señalización de auxina era más pronunciada en las células meristemáticas de la punta de la raíz. Además, los ensayos de transactivación y el análisis de expresión indicaron que era un objetivo descendente de TCP19. La inmunoprecipitación de cromatina acoplada con PCR cuantitativa (ChIP-qPCR) confirmó que TCP19 se unió directamente a la región del promotor de . Estos hallazgos establecen que miR319a dirigió y cortó , y TCP19 regula de manera directa y negativa la expresión de , controlando así el desarrollo de LR en (). La formación de LR puede expandir el sistema radicular de la planta, lo cual es de gran importancia para la propagación vegetativa de las plantas y la regeneración in vitro de explantes. Además, la formación de LR es una estrategia importante para que las plantas enfrenten estrés ambiental. Este estudio proporciona una base teórica para criar álamos más adecuados para la propagación vegetativa.