Transcriptómica de la raíz de soja: Perspectivas sobre la señalización de sacarosa en la encrucijada de la deficiencia de nutrientes y las respuestas al estrés biótico
Autores: Nidumolu, Leela Chandra Manozna; Lorilla, Kristina Mae; Chakravarty, Indrani; Uhde-Stone, Claudia
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Transcriptómica de la raíz de soja: Perspectivas sobre la señalización de sacarosa en la encrucijada de la deficiencia de nutrientes y las respuestas al estrés biótico
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Soja
Deficiencias de nutrientes
Señalización de sacarosa
Respuestas transcriptómicas
Secuenciación de ARN
Ontología genética
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 9
Citaciones: Sin citaciones
La soja es un cultivo agrícola importante, pero las deficiencias de nutrientes limitan frecuentemente la producción de soja. Si bien la investigación ha avanzado en nuestra comprensión de las respuestas de las plantas a las deficiencias de nutrientes a largo plazo, se sabe menos sobre las vías de señalización y las respuestas inmediatas a ciertas deficiencias de nutrientes, como las deficiencias de P y Fe. Estudios recientes han demostrado que la sacarosa actúa como una señal de larga distancia que se envía en concentraciones aumentadas desde el brote hasta la raíz en respuesta a diversas deficiencias de nutrientes. Aquí, imitamos la señalización de sacarosa inducida por deficiencia de nutrientes al añadir sacarosa directamente a las raíces. Para desentrañar las respuestas transcriptómicas a la sacarosa actuando como señal, realizamos secuenciación de ARN Illumina de raíces de soja tratadas con sacarosa durante 20 minutos y 40 minutos, en comparación con controles no tratados con sacarosa. Obtuvimos un total de 260 millones de lecturas de extremos emparejados, mapeando a 61,675 genes de soja, algunos de los cuales son transcritos novedosos (aún no anotados). De estos, 358 genes se regulaban al alza después de 20 minutos, y 2416 se regulaban al alza después de 40 minutos de exposición a la sacarosa. El análisis de GO (ontología genética) reveló una alta proporción de genes inducidos por sacarosa involucrados en la transducción de señales, particularmente en la señalización hormonal, de especies reactivas de oxígeno (ROS) y de calcio, además de la regulación de la transcripción. Además, el análisis de enriquecimiento de GO indica que la sacarosa desencadena interacciones entre las respuestas a estrés biótico y abiótico.
Descripción
La soja es un cultivo agrícola importante, pero las deficiencias de nutrientes limitan frecuentemente la producción de soja. Si bien la investigación ha avanzado en nuestra comprensión de las respuestas de las plantas a las deficiencias de nutrientes a largo plazo, se sabe menos sobre las vías de señalización y las respuestas inmediatas a ciertas deficiencias de nutrientes, como las deficiencias de P y Fe. Estudios recientes han demostrado que la sacarosa actúa como una señal de larga distancia que se envía en concentraciones aumentadas desde el brote hasta la raíz en respuesta a diversas deficiencias de nutrientes. Aquí, imitamos la señalización de sacarosa inducida por deficiencia de nutrientes al añadir sacarosa directamente a las raíces. Para desentrañar las respuestas transcriptómicas a la sacarosa actuando como señal, realizamos secuenciación de ARN Illumina de raíces de soja tratadas con sacarosa durante 20 minutos y 40 minutos, en comparación con controles no tratados con sacarosa. Obtuvimos un total de 260 millones de lecturas de extremos emparejados, mapeando a 61,675 genes de soja, algunos de los cuales son transcritos novedosos (aún no anotados). De estos, 358 genes se regulaban al alza después de 20 minutos, y 2416 se regulaban al alza después de 40 minutos de exposición a la sacarosa. El análisis de GO (ontología genética) reveló una alta proporción de genes inducidos por sacarosa involucrados en la transducción de señales, particularmente en la señalización hormonal, de especies reactivas de oxígeno (ROS) y de calcio, además de la regulación de la transcripción. Además, el análisis de enriquecimiento de GO indica que la sacarosa desencadena interacciones entre las respuestas a estrés biótico y abiótico.