La espermidina exógena optimiza el metabolismo del nitrógeno y mejora el rendimiento del maíz en condiciones de estrés por sequía
Autores: Dong, Ling; Li, Lijie; Meng, Yao; Liu, Hongliang; Li, Jing; Yu, Yang; Qian, Chunrong; Wei, Shi; Gu, Wanrong
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
La espermidina exógena optimiza el metabolismo del nitrógeno y mejora el rendimiento del maíz en condiciones de estrés por sequía
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas Generales
Palabras clave
Estudio sobre el metabolismo del nitrógeno
Mecanismo del transcriptoma
Espermidina
Estrés por sequía
Maíz.
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 26
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio tuvo como objetivo explorar el metabolismo del nitrógeno y el mecanismo del transcriptoma de la espermidina (Spd) bajo condiciones de estrés por sequía. En primer lugar, se eligieron las variedades de maíz Xianyu 335 (tipo insensible a la sequía) y Fenghe 1 (tipo sensible a la sequía) como materiales experimentales en condiciones de cultivo hidropónico. Se estudiaron los efectos de la aplicación de PEG-6000 combinado con Spd en el metabolismo del nitrógeno. En segundo lugar, se eligió la variedad de maíz Xianyu 335 para el experimento de campo. En la etapa de floración, se llevaron a cabo tratamientos de agua normal y estrés por sequía moderado, respectivamente. Los resultados mostraron que: (1) El experimento de hidroponía mostró que el contenido de NH en las hojas de plántulas de maíz bajo estrés por sequía aumentó significativamente, mientras que el contenido de NO y la reductasa de nitrato (NR), la glutamina sintetasa (GS), la glutamato sintasa (GOGAT), la glutamina deshidrogenasa (GDH), la aspartato aminotransferasa (GOT) y la piruvato aminotransferasa (GPT) aumentaron significativamente. Spd puede promover la asimilación del exceso de amoníaco al mejorar las actividades de las enzimas de asimilación de amoníaco GS/GOGAT y GDH, y las aminotransferasas (GOT y GPT), aliviando eficazmente la toxicidad del amoníaco y el trastorno del metabolismo del nitrógeno inducido por el estrés por sequía. (2) El experimento en maceta mostró que Spd promovió significativamente el crecimiento de las raíces de maíz bajo estrés por sequía, mejorando así la absorción y utilización de agua y nutrientes. Además, Spd puede mejorar el contenido de clorofila y la tasa fotosintética de las hojas de maíz bajo estrés por sequía. Después de la aplicación de Spd exógeno, el área de hojas verdes fotosintéticas aumentó, la tasa de senescencia de las hojas se ralentizó y la acumulación de materia seca aumentó después de la antesis, lo que resultó en el aumento del peso de los granos y el número de granos por espiga, y finalmente mejorar el rendimiento del maíz.
Descripción
Este estudio tuvo como objetivo explorar el metabolismo del nitrógeno y el mecanismo del transcriptoma de la espermidina (Spd) bajo condiciones de estrés por sequía. En primer lugar, se eligieron las variedades de maíz Xianyu 335 (tipo insensible a la sequía) y Fenghe 1 (tipo sensible a la sequía) como materiales experimentales en condiciones de cultivo hidropónico. Se estudiaron los efectos de la aplicación de PEG-6000 combinado con Spd en el metabolismo del nitrógeno. En segundo lugar, se eligió la variedad de maíz Xianyu 335 para el experimento de campo. En la etapa de floración, se llevaron a cabo tratamientos de agua normal y estrés por sequía moderado, respectivamente. Los resultados mostraron que: (1) El experimento de hidroponía mostró que el contenido de NH en las hojas de plántulas de maíz bajo estrés por sequía aumentó significativamente, mientras que el contenido de NO y la reductasa de nitrato (NR), la glutamina sintetasa (GS), la glutamato sintasa (GOGAT), la glutamina deshidrogenasa (GDH), la aspartato aminotransferasa (GOT) y la piruvato aminotransferasa (GPT) aumentaron significativamente. Spd puede promover la asimilación del exceso de amoníaco al mejorar las actividades de las enzimas de asimilación de amoníaco GS/GOGAT y GDH, y las aminotransferasas (GOT y GPT), aliviando eficazmente la toxicidad del amoníaco y el trastorno del metabolismo del nitrógeno inducido por el estrés por sequía. (2) El experimento en maceta mostró que Spd promovió significativamente el crecimiento de las raíces de maíz bajo estrés por sequía, mejorando así la absorción y utilización de agua y nutrientes. Además, Spd puede mejorar el contenido de clorofila y la tasa fotosintética de las hojas de maíz bajo estrés por sequía. Después de la aplicación de Spd exógeno, el área de hojas verdes fotosintéticas aumentó, la tasa de senescencia de las hojas se ralentizó y la acumulación de materia seca aumentó después de la antesis, lo que resultó en el aumento del peso de los granos y el número de granos por espiga, y finalmente mejorar el rendimiento del maíz.