Respuestas Fisiológicas y Moleculares de la Germinación de Semillas a la Siembra por Riego en Mijo Cola de Zorro (L.) bajo Estrés Hídrico
Autores: Lu, Boyu; Dan, Shide; Yan, Siyu; Wang, Rongxue; Li, Jiaxing; Ren, Jianhong; Dong, Shuqi; Wen, Yinyuan; Zhang, Liguang; Yuan, Xiangyang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Respuestas Fisiológicas y Moleculares de la Germinación de Semillas a la Siembra por Riego en Mijo Cola de Zorro (L.) bajo Estrés Hídrico
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Mijo cola de zorro
Técnica de siembra por riego
Germinación de semillas
Humedad del suelo
Análisis del transcriptoma
Señalización hormonal
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 11
Citaciones: Sin citaciones
El mijo cola de zorro (L.) es un cultivo importante en las regiones áridas y semiáridas del norte de China. Las frecuentes sequías primaverales y las limitadas instalaciones de riego a menudo causan una mala germinación de las semillas debido a la insuficiente humedad del suelo, lo que amenaza la seguridad alimentaria. La técnica de siembra por riego, que crea un microambiente húmedo localizado alrededor de las semillas, aborda eficazmente este problema. Sin embargo, esta técnica ha sido poco estudiada y sus efectos en la germinación de semillas de mijo cola de zorro siguen siendo inciertos. Para abordar esto, se realizaron experimentos de campo utilizando un diseño de parcelas divididas de dos factores, con tres niveles de sequía y cinco gradientes de riego. Los resultados mostraron que la siembra por riego aumentó la humedad del suelo, promovió la coordinación del crecimiento de raíces y brotes, y mejoró las características de germinación. El análisis del transcriptoma de semillas bajo sequía moderada comparó el tratamiento de riego óptimo (13.5 m·hm) con el control sin riego (0 m·hm), identificando 2169 genes expresados diferencialmente. Las semillas que recibieron riego mostraron una mayor abundancia de transcritos en vías relacionadas con el metabolismo de carbohidratos, producción de energía, metabolismo secundario y señalización hormonal. Las mediciones fisiológicas mostraron además un aumento en la actividad de alfa/beta-amilasa, mientras que el contenido de almidón, sacarosa y celulosa disminuyó. La actividad de las enzimas glucolíticas se incrementó, y el contenido de ATP aumentó en un 125%. Además, se promovió el metabolismo de los fenilpropanoides y la acumulación de proantocianidinas aumentó en un 11.5%. El análisis hormonal mostró que los contenidos de IAA y GA aumentaron a medida que avanzaba la germinación en un 29.09% y un 54.70%, respectivamente, mientras que el contenido de ABA disminuyó. En general, la siembra por riego actúa como una señal de humedad ascendente que reconfigura los estados metabólicos y hormonales asociados con un mejor rendimiento de germinación.
Descripción
El mijo cola de zorro (L.) es un cultivo importante en las regiones áridas y semiáridas del norte de China. Las frecuentes sequías primaverales y las limitadas instalaciones de riego a menudo causan una mala germinación de las semillas debido a la insuficiente humedad del suelo, lo que amenaza la seguridad alimentaria. La técnica de siembra por riego, que crea un microambiente húmedo localizado alrededor de las semillas, aborda eficazmente este problema. Sin embargo, esta técnica ha sido poco estudiada y sus efectos en la germinación de semillas de mijo cola de zorro siguen siendo inciertos. Para abordar esto, se realizaron experimentos de campo utilizando un diseño de parcelas divididas de dos factores, con tres niveles de sequía y cinco gradientes de riego. Los resultados mostraron que la siembra por riego aumentó la humedad del suelo, promovió la coordinación del crecimiento de raíces y brotes, y mejoró las características de germinación. El análisis del transcriptoma de semillas bajo sequía moderada comparó el tratamiento de riego óptimo (13.5 m·hm) con el control sin riego (0 m·hm), identificando 2169 genes expresados diferencialmente. Las semillas que recibieron riego mostraron una mayor abundancia de transcritos en vías relacionadas con el metabolismo de carbohidratos, producción de energía, metabolismo secundario y señalización hormonal. Las mediciones fisiológicas mostraron además un aumento en la actividad de alfa/beta-amilasa, mientras que el contenido de almidón, sacarosa y celulosa disminuyó. La actividad de las enzimas glucolíticas se incrementó, y el contenido de ATP aumentó en un 125%. Además, se promovió el metabolismo de los fenilpropanoides y la acumulación de proantocianidinas aumentó en un 11.5%. El análisis hormonal mostró que los contenidos de IAA y GA aumentaron a medida que avanzaba la germinación en un 29.09% y un 54.70%, respectivamente, mientras que el contenido de ABA disminuyó. En general, la siembra por riego actúa como una señal de humedad ascendente que reconfigura los estados metabólicos y hormonales asociados con un mejor rendimiento de germinación.