Elucidación de los mecanismos de respuesta a la salinidad fisiológicos, transcriptómicos y metabolómicos en
Autores: Singer, Stacy D.; Lehmann, Madeline; Zhang, Zixuan; Subedi, Udaya; Burton Hughes, Kimberley; Lim, Nathaniel Z.-L.; Ortega Polo, Rodrigo; Chen, Guanqun; Acharya, Surya; Hannoufa, Abdelali; Huan, Tao
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Elucidación de los mecanismos de respuesta a la salinidad fisiológicos, transcriptómicos y metabolómicos en
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Alfalfa
Respuesta a la salinidad
Transcriptómica
Metabolómica
Transportadores de iones
Niveles de osmoprotectores
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 11
Citaciones: Sin citaciones
La alfalfa (L.) es un cultivo forrajero leguminoso perenne de amplio cultivo que presenta una serie de atributos positivos. Sin embargo, a pesar de su capacidad moderada para tolerar suelos salinos, que están en aumento en todo el mundo, sufre considerables disminuciones en el rendimiento bajo estas condiciones de crecimiento. Si bien en los últimos años se ha desentrañado un marco general de la cascada de eventos involucrados en la respuesta de las plantas a la salinidad, aún quedan muchas lagunas en nuestra comprensión de los mecanismos moleculares precisos involucrados en este proceso, particularmente en especies no modelo pero económicamente importantes como la alfalfa. Por lo tanto, como medio para esclarecer aún más los mecanismos de respuesta a la salinidad en esta especie, realizamos evaluaciones fisiológicas en profundidad del cv. Beaver, así como evaluaciones transcriptómicas y metabolómicas no dirigidas de tejidos foliares, tras una exposición prolongada a la salinidad (cultivados durante 3-4 semanas bajo tratamiento salino) y condiciones de control. Además de las reducciones sustanciales en el crecimiento y la fotosíntesis observadas bajo el tratamiento de salinidad, identificamos 1233 genes diferencialmente expresados significativos entre las condiciones de crecimiento, así como 60 metabolitos acumulados diferencialmente anotados. En conjunto, nuestros resultados sugieren que los cambios en las membranas y paredes celulares, ceras cuticulares y/o epicuticulares, niveles de osmoprotectores, vías metabólicas relacionadas con antioxidantes y la expresión de genes que codifican transportadores de iones, proteínas protectoras y factores de transcripción están probablemente involucrados en el proceso de respuesta a la salinidad de la alfalfa. Aunque algunas de estas alteraciones pueden contribuir a la modesta resiliencia de la alfalfa a la salinidad, es factible que varias puedan ser desventajosas en este contexto y, por lo tanto, podrían proporcionar objetivos valiosos para la mejora futura de la tolerancia a este estrés.
Descripción
La alfalfa (L.) es un cultivo forrajero leguminoso perenne de amplio cultivo que presenta una serie de atributos positivos. Sin embargo, a pesar de su capacidad moderada para tolerar suelos salinos, que están en aumento en todo el mundo, sufre considerables disminuciones en el rendimiento bajo estas condiciones de crecimiento. Si bien en los últimos años se ha desentrañado un marco general de la cascada de eventos involucrados en la respuesta de las plantas a la salinidad, aún quedan muchas lagunas en nuestra comprensión de los mecanismos moleculares precisos involucrados en este proceso, particularmente en especies no modelo pero económicamente importantes como la alfalfa. Por lo tanto, como medio para esclarecer aún más los mecanismos de respuesta a la salinidad en esta especie, realizamos evaluaciones fisiológicas en profundidad del cv. Beaver, así como evaluaciones transcriptómicas y metabolómicas no dirigidas de tejidos foliares, tras una exposición prolongada a la salinidad (cultivados durante 3-4 semanas bajo tratamiento salino) y condiciones de control. Además de las reducciones sustanciales en el crecimiento y la fotosíntesis observadas bajo el tratamiento de salinidad, identificamos 1233 genes diferencialmente expresados significativos entre las condiciones de crecimiento, así como 60 metabolitos acumulados diferencialmente anotados. En conjunto, nuestros resultados sugieren que los cambios en las membranas y paredes celulares, ceras cuticulares y/o epicuticulares, niveles de osmoprotectores, vías metabólicas relacionadas con antioxidantes y la expresión de genes que codifican transportadores de iones, proteínas protectoras y factores de transcripción están probablemente involucrados en el proceso de respuesta a la salinidad de la alfalfa. Aunque algunas de estas alteraciones pueden contribuir a la modesta resiliencia de la alfalfa a la salinidad, es factible que varias puedan ser desventajosas en este contexto y, por lo tanto, podrían proporcionar objetivos valiosos para la mejora futura de la tolerancia a este estrés.