Desentrañando los Mecanismos Moleculares de la Tolerancia a la Sequía de las Raíces de Arándano a Través de la Cribado Funcional de Levadura y el Perfilado Metabolómico
Autores: Fan, Xinyu; Lin, Beijia; Yin, Yahong; Zong, Yu; Li, Yongqiang; Zhu, Youyin; Guo, Weidong
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Desentrañando los Mecanismos Moleculares de la Tolerancia a la Sequía de las Raíces de Arándano a Través de la Cribado Funcional de Levadura y el Perfilado Metabolómico
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Plantas de arándano
Raíces
Tolerancia a la sequía
Genes
Metabolitos
Rutas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 8
Citaciones: Sin citaciones
Las plantas de arándano se encuentran entre los arbustos frutales más importantes, pero tienen raíces superficiales y sin pelos que no son propicias para la absorción de agua y nutrientes, especialmente en condiciones de sequía. Por lo tanto, se debe aclarar el mecanismo subyacente a la tolerancia a la sequía de las raíces de arándano. Así, establecimos una biblioteca de expresión de levaduras que comprende genes de arándano asociados con las respuestas de las raíces al estrés por sequía. La tecnología de secuenciación de alto rendimiento permitió la identificación de 1475 genes potencialmente relacionados con la tolerancia a la sequía. Un posterior análisis de enriquecimiento de KEGG reveló 77 genes clave asociados con seis vías: metabolismo de carbono y energía, biosíntesis de metabolitos secundarios, metabolismo de nucleótidos y aminoácidos, procesamiento de información genética, transducción de señales y transporte y catabolismo de materiales. El perfil metabolómico de cepas de levadura tolerantes a la sequía bajo condiciones de sequía detectó 1749 metabolitos diferencialmente abundantes (DAMs), incluidos varios metabolitos regulados al alza (ácidos orgánicos, aminoácidos y derivados, alcaloides y fenilpropanoides). Un análisis integrador indicó que los genes que codifican varias enzimas, incluidos , , , y , modulan metabolitos clave relacionados con el metabolismo del carbono, incluidos D-glucosa 6-fosfato y beta-D-fructosa 6-fosfato. Además, los genes que codifican y se implicaron en la biosíntesis de terpenoides y fenilalanina, lo que afectó los contenidos de metabolitos (por ejemplo, farnesilcisteína y tirosina). Además, los genes para y , junto con ocho DAMs, incluidos L--glutamilcisteína y L-ornitina, contribuyeron al metabolismo de aminoácidos, mientras que los genes que codifican y se vincularon al metabolismo de purinas, afectando así ciertos metabolitos (por ejemplo, inosina y GMP cíclico 3,5). En general, el sistema de cribado funcional de levaduras utilizado en este estudio identificó de manera efectiva genes y metabolitos que influyen en la tolerancia a la sequía de las raíces de arándano, ofreciendo nuevas perspectivas sobre los mecanismos moleculares asociados.
Descripción
Las plantas de arándano se encuentran entre los arbustos frutales más importantes, pero tienen raíces superficiales y sin pelos que no son propicias para la absorción de agua y nutrientes, especialmente en condiciones de sequía. Por lo tanto, se debe aclarar el mecanismo subyacente a la tolerancia a la sequía de las raíces de arándano. Así, establecimos una biblioteca de expresión de levaduras que comprende genes de arándano asociados con las respuestas de las raíces al estrés por sequía. La tecnología de secuenciación de alto rendimiento permitió la identificación de 1475 genes potencialmente relacionados con la tolerancia a la sequía. Un posterior análisis de enriquecimiento de KEGG reveló 77 genes clave asociados con seis vías: metabolismo de carbono y energía, biosíntesis de metabolitos secundarios, metabolismo de nucleótidos y aminoácidos, procesamiento de información genética, transducción de señales y transporte y catabolismo de materiales. El perfil metabolómico de cepas de levadura tolerantes a la sequía bajo condiciones de sequía detectó 1749 metabolitos diferencialmente abundantes (DAMs), incluidos varios metabolitos regulados al alza (ácidos orgánicos, aminoácidos y derivados, alcaloides y fenilpropanoides). Un análisis integrador indicó que los genes que codifican varias enzimas, incluidos , , , y , modulan metabolitos clave relacionados con el metabolismo del carbono, incluidos D-glucosa 6-fosfato y beta-D-fructosa 6-fosfato. Además, los genes que codifican y se implicaron en la biosíntesis de terpenoides y fenilalanina, lo que afectó los contenidos de metabolitos (por ejemplo, farnesilcisteína y tirosina). Además, los genes para y , junto con ocho DAMs, incluidos L--glutamilcisteína y L-ornitina, contribuyeron al metabolismo de aminoácidos, mientras que los genes que codifican y se vincularon al metabolismo de purinas, afectando así ciertos metabolitos (por ejemplo, inosina y GMP cíclico 3,5). En general, el sistema de cribado funcional de levaduras utilizado en este estudio identificó de manera efectiva genes y metabolitos que influyen en la tolerancia a la sequía de las raíces de arándano, ofreciendo nuevas perspectivas sobre los mecanismos moleculares asociados.