Análisis funcional de un genoma RH-AZ y su aplicación para promover el crecimiento del arroz bajo estrés salino
Autores: Gao, Yang; Xu, Cheng; Tang, Tao; Xie, Xiao; Huang, Renyan; Xiao, Youlun; Shi, Xiaobin; Hu, Huiying; Liu, Yong; Peng, Jing; Zhang, Deyong
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Análisis funcional de un genoma RH-AZ y su aplicación para promover el crecimiento del arroz bajo estrés salino
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Salinidad del suelo
Microorganismos beneficiosos
Cepa bacteriana halotolerante
Evidencia genómica
Tolerancia al sodio en arroz
Efectos promotores del crecimiento
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 10
Citaciones: Sin citaciones
La salinidad del suelo se encuentra entre los estresores abióticos más críticos, imponiendo severas limitaciones en el cultivo de arroz a nivel global. La evidencia emergente destaca el potencial de los microorganismos beneficiosos para mejorar la tolerancia al sal en los cultivos. En este estudio, se identificó y analizó una cepa bacteriana halotolerante, RH-AZ (Gram-negativa). Esta cepa mostró una supervivencia excepcional a una salinidad de 9% (/) NaCl. La secuenciación del genoma completo reveló un cromosoma circular de 3,875,470 pb con un contenido de GC del 63.11%, codificando 5534 genes que producen proteínas. El análisis de AntiSMASH predijo ocho grupos de genes biosintéticos de metabolitos secundarios. La anotación genómica identificó genes funcionales asociados con la coordinación del ciclo del nitrógeno, la biosíntesis de fitohormonas, la gestión de micronutrientes y la osmoprotección. La integración de la evidencia genómica con la literatura existente sugiere el potencial de RH-AZ para mejorar la tolerancia al sal del arroz y promover el crecimiento de las plantas de arroz. Investigaciones fisiológicas posteriores revelaron que la cepa RH-AZ tenía efectos significativos en la promoción del crecimiento del arroz bajo estrés por alta salinidad. En comparación con un control no inoculado, las plantas de arroz inoculadas con RH-AZ mostraron elongación del tallo y aumento de biomasa fresca en condiciones de estrés salino. La cepa RH-AZ afectó simultáneamente biomarcadores clave de mitigación del estrés: mejoró la actividad de enzimas antioxidantes, incluyendo dismutasa de superóxido, peroxidasa, catalasa y peroxidasa de ascorbato, así como los contenidos de prolina y clorofila en las plantas, y redujo el contenido de malondialdehído. Estos hallazgos demuestran que RH-AZ, como un bioinoculante multifuncional, mejora la tolerancia al sal del arroz al potenciar las respuestas al estrés de las plantas, presentando una solución prometedora para la agricultura sostenible en ecosistemas afectados por la salinidad.
Descripción
La salinidad del suelo se encuentra entre los estresores abióticos más críticos, imponiendo severas limitaciones en el cultivo de arroz a nivel global. La evidencia emergente destaca el potencial de los microorganismos beneficiosos para mejorar la tolerancia al sal en los cultivos. En este estudio, se identificó y analizó una cepa bacteriana halotolerante, RH-AZ (Gram-negativa). Esta cepa mostró una supervivencia excepcional a una salinidad de 9% (/) NaCl. La secuenciación del genoma completo reveló un cromosoma circular de 3,875,470 pb con un contenido de GC del 63.11%, codificando 5534 genes que producen proteínas. El análisis de AntiSMASH predijo ocho grupos de genes biosintéticos de metabolitos secundarios. La anotación genómica identificó genes funcionales asociados con la coordinación del ciclo del nitrógeno, la biosíntesis de fitohormonas, la gestión de micronutrientes y la osmoprotección. La integración de la evidencia genómica con la literatura existente sugiere el potencial de RH-AZ para mejorar la tolerancia al sal del arroz y promover el crecimiento de las plantas de arroz. Investigaciones fisiológicas posteriores revelaron que la cepa RH-AZ tenía efectos significativos en la promoción del crecimiento del arroz bajo estrés por alta salinidad. En comparación con un control no inoculado, las plantas de arroz inoculadas con RH-AZ mostraron elongación del tallo y aumento de biomasa fresca en condiciones de estrés salino. La cepa RH-AZ afectó simultáneamente biomarcadores clave de mitigación del estrés: mejoró la actividad de enzimas antioxidantes, incluyendo dismutasa de superóxido, peroxidasa, catalasa y peroxidasa de ascorbato, así como los contenidos de prolina y clorofila en las plantas, y redujo el contenido de malondialdehído. Estos hallazgos demuestran que RH-AZ, como un bioinoculante multifuncional, mejora la tolerancia al sal del arroz al potenciar las respuestas al estrés de las plantas, presentando una solución prometedora para la agricultura sostenible en ecosistemas afectados por la salinidad.