Variación Genotípica del Arroz Púrpura en Respuesta a la Sombra en Rendimiento, Contenido de Antocianinas y Expresión Génica
Autores: Danpreedanan, Nantapat; Yamuangmorn, Supapohn; Jamjod, Sansanee; Prom-u-thai, Chanakan; Pusadee, Tonapha
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Variación Genotípica del Arroz Púrpura en Respuesta a la Sombra en Rendimiento, Contenido de Antocianinas y Expresión Génica
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Arroz morado
Antocianina
Sombreado
Expresión génica
Rendimiento de grano
Intensidad de luz
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 13
Citaciones: Sin citaciones
El arroz morado (L.) contiene antocianinas, que actúan como antioxidantes y alimentos funcionales para los humanos. Los niveles de crecimiento y producción de antocianinas en el arroz están principalmente controlados por la disponibilidad de luz. Sin embargo, la sombra puede afectar los genes de biosíntesis de antocianinas. Por lo tanto, el objetivo de este estudio fue determinar el rendimiento y el contenido de antocianinas entre cuatro variedades de arroz morado, que proporcionan la diferencia en colores de hojas moradas y verdes. Este estudio también evaluó la expresión génica afectada por el tratamiento de sombra para entender la relación entre la antocianina en el grano y el nivel de expresión. Esta investigación se llevó a cabo utilizando un diseño de parcelas divididas con cuatro niveles de sombra (niveles de sombra desde la antesis hasta la madurez) con tres repeticiones, sin sombra, 30% de sombra, 50% de sombra y 70% de sombra, como parcelas principales y variedades de arroz morado como subparcelas, KJ CMU-107, K2, K4 y KDK10, desde la antesis hasta la madurez. La sombra disminuyó significativamente el rendimiento y los componentes del rendimiento, pero aumentó el contenido de antocianinas en el grano. No obstante, la respuesta del rendimiento y el contenido de antocianinas en el grano a la sombra no mostró una diferencia significativa entre las variedades de hojas moradas y verdes. Además, el nivel de expresión génica fue diferente dependiendo del nivel de sombra en las cuatro variedades de arroz. El gen presentó la mayor expresión en niveles de sombra del 30% para K4 y del 50% para KDK10, mientras que la expresión del gen no se detectó en las variedades de arroz morado con hojas verdes (KJ CMU-107 y K2). La respuesta de la antocianina en el grano y la expresión génica al tratamiento de luz no mostró diferencias significativas entre las variedades de hojas moradas y verdes, lo que sugiere que la aparición de antocianinas en las hojas podría no estar relacionada con la síntesis de antocianinas en el grano. En conjunto, los resultados sugieren que algunas variedades de arroz morado son más adecuadas para ser cultivadas bajo baja intensidad de luz, basándose en un menor nivel de pérdida de rendimiento del grano, una fuerte tolerancia a la sombra y un alto contenido de antocianinas en las hojas y el pericarpio del grano. Sin embargo, es necesario explorar los efectos de la intensidad de luz en los genes y los intermediarios en la vía de síntesis de antocianinas para futuros estudios.
Descripción
El arroz morado (L.) contiene antocianinas, que actúan como antioxidantes y alimentos funcionales para los humanos. Los niveles de crecimiento y producción de antocianinas en el arroz están principalmente controlados por la disponibilidad de luz. Sin embargo, la sombra puede afectar los genes de biosíntesis de antocianinas. Por lo tanto, el objetivo de este estudio fue determinar el rendimiento y el contenido de antocianinas entre cuatro variedades de arroz morado, que proporcionan la diferencia en colores de hojas moradas y verdes. Este estudio también evaluó la expresión génica afectada por el tratamiento de sombra para entender la relación entre la antocianina en el grano y el nivel de expresión. Esta investigación se llevó a cabo utilizando un diseño de parcelas divididas con cuatro niveles de sombra (niveles de sombra desde la antesis hasta la madurez) con tres repeticiones, sin sombra, 30% de sombra, 50% de sombra y 70% de sombra, como parcelas principales y variedades de arroz morado como subparcelas, KJ CMU-107, K2, K4 y KDK10, desde la antesis hasta la madurez. La sombra disminuyó significativamente el rendimiento y los componentes del rendimiento, pero aumentó el contenido de antocianinas en el grano. No obstante, la respuesta del rendimiento y el contenido de antocianinas en el grano a la sombra no mostró una diferencia significativa entre las variedades de hojas moradas y verdes. Además, el nivel de expresión génica fue diferente dependiendo del nivel de sombra en las cuatro variedades de arroz. El gen presentó la mayor expresión en niveles de sombra del 30% para K4 y del 50% para KDK10, mientras que la expresión del gen no se detectó en las variedades de arroz morado con hojas verdes (KJ CMU-107 y K2). La respuesta de la antocianina en el grano y la expresión génica al tratamiento de luz no mostró diferencias significativas entre las variedades de hojas moradas y verdes, lo que sugiere que la aparición de antocianinas en las hojas podría no estar relacionada con la síntesis de antocianinas en el grano. En conjunto, los resultados sugieren que algunas variedades de arroz morado son más adecuadas para ser cultivadas bajo baja intensidad de luz, basándose en un menor nivel de pérdida de rendimiento del grano, una fuerte tolerancia a la sombra y un alto contenido de antocianinas en las hojas y el pericarpio del grano. Sin embargo, es necesario explorar los efectos de la intensidad de luz en los genes y los intermediarios en la vía de síntesis de antocianinas para futuros estudios.