Estudio sobre el mecanismo de regulación del crecimiento de raíces de tomate en invernadero bajo riego por goteo subsuperficial aireado en ciclo
Autores: Zhang, Qian; Zhang, Peng; Deng, Yunpeng; Sun, Chitao; Tian, Xiaoxu; Si, Bingcheng; Li, Bo; Guo, Xiaohong; Liu, Fusheng; Zhang, Zhenhua
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Estudio sobre el mecanismo de regulación del crecimiento de raíces de tomate en invernadero bajo riego por goteo subsuperficial aireado en ciclo
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Agronomía y Ciencia de los Cultivos
Palabras clave
Riego
Crecimiento de raíces
Oxígeno
Plantas de tomate
Transcriptoma
Auxina
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 18
Citaciones: Sin citaciones
El riego aeróbico puede mejorar efectivamente el ambiente de oxígeno en la zona de raíces y mejorar la calidad y rendimiento de los cultivos. Sin embargo, no se ha dilucidado cómo el riego aeróbico regula el crecimiento de las raíces. En este estudio, se irrigaron plantas de tomate con tres niveles de oxígeno (alto, medio y bajo) bajo riego por goteo subterráneo. Se analizaron la morfología, actividad, transcriptoma y contenido de hormonas de las raíces de tomate bajo riego de oxígeno. Encontramos que el riego por aireación promovió significativamente el desarrollo de las raíces. Notablemente, en el tratamiento de riego de alta aireación (HAI), la longitud total de raíces, área superficial total, volumen total y actividad de raíces fueron un 12,41%, 43,2%, 79,1% y 24,15% más altos que en el tratamiento de riego sin aireación (CK), respectivamente. El transcriptoma de las raíces de tomate bajo riego de aireación se determinó con un total de 272 genes diferencialmente expresados (DEGs), incluyendo 131 genes sobreexpresados y 141 genes subexpresados. El análisis de la enciclopedia de genes y genomas de Kyoto (KEGG) reveló que los DEGs estaban enriquecidos principalmente en las vías metabólicas y la transducción de señales de hormonas vegetales. Entre la transducción de señales de hormonas vegetales, el 50% de los DEGs pertenecían a genes relacionados con la señal de IAA y estaban sobreexpresados. El análisis de LC-MS mostró que el contenido de hormonas auxinas en las raíces de tomate sometidas a riego de aireación era significativamente mayor que en CK. El contenido de ácido indol-3-acético (IAA), ácido indol-3-carboxílico (ICA) y indol-3-carboxaldehído (ICAld) fue 2,3, 2,14 y 1,45 veces mayor que en CK, pero no se ejercieron efectos significativos sobre los contenidos de citoquininas, ácido salicílico, ácido jasmónico, ácido abscísico y etileno. Mientras tanto, la enzima clave de la síntesis de auxinas flavin monooxigenasa (YUCCA) se sobreexpresó significativamente. Los resultados mencionados muestran que el riego de aireación puede promover el crecimiento y desarrollo de las raíces mediante la regulación de auxinas.
Descripción
El riego aeróbico puede mejorar efectivamente el ambiente de oxígeno en la zona de raíces y mejorar la calidad y rendimiento de los cultivos. Sin embargo, no se ha dilucidado cómo el riego aeróbico regula el crecimiento de las raíces. En este estudio, se irrigaron plantas de tomate con tres niveles de oxígeno (alto, medio y bajo) bajo riego por goteo subterráneo. Se analizaron la morfología, actividad, transcriptoma y contenido de hormonas de las raíces de tomate bajo riego de oxígeno. Encontramos que el riego por aireación promovió significativamente el desarrollo de las raíces. Notablemente, en el tratamiento de riego de alta aireación (HAI), la longitud total de raíces, área superficial total, volumen total y actividad de raíces fueron un 12,41%, 43,2%, 79,1% y 24,15% más altos que en el tratamiento de riego sin aireación (CK), respectivamente. El transcriptoma de las raíces de tomate bajo riego de aireación se determinó con un total de 272 genes diferencialmente expresados (DEGs), incluyendo 131 genes sobreexpresados y 141 genes subexpresados. El análisis de la enciclopedia de genes y genomas de Kyoto (KEGG) reveló que los DEGs estaban enriquecidos principalmente en las vías metabólicas y la transducción de señales de hormonas vegetales. Entre la transducción de señales de hormonas vegetales, el 50% de los DEGs pertenecían a genes relacionados con la señal de IAA y estaban sobreexpresados. El análisis de LC-MS mostró que el contenido de hormonas auxinas en las raíces de tomate sometidas a riego de aireación era significativamente mayor que en CK. El contenido de ácido indol-3-acético (IAA), ácido indol-3-carboxílico (ICA) y indol-3-carboxaldehído (ICAld) fue 2,3, 2,14 y 1,45 veces mayor que en CK, pero no se ejercieron efectos significativos sobre los contenidos de citoquininas, ácido salicílico, ácido jasmónico, ácido abscísico y etileno. Mientras tanto, la enzima clave de la síntesis de auxinas flavin monooxigenasa (YUCCA) se sobreexpresó significativamente. Los resultados mencionados muestran que el riego de aireación puede promover el crecimiento y desarrollo de las raíces mediante la regulación de auxinas.