Perfilado de Genes de la Familia de Oxidasas de Ascorbato bajo Estrés Osmótico y Frío Revela el Papel de AnAO5 en la Adaptación al Frío en
Autores: Zhu, Ming; Liu, Qi; Liu, Fuyu; Zheng, Lamei; Bing, Jie; Zhou, Yijun; Gao, Fei
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Perfilado de Genes de la Familia de Oxidasas de Ascorbato bajo Estrés Osmótico y Frío Revela el Papel de AnAO5 en la Adaptación al Frío en
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Elevación
Meseta tibetana de Qinghai
Cambio climático
Asia Central
Ascorbato oxidasa
Cambio ambiental
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 10
Citaciones: Sin citaciones
El levantamiento de la meseta Qinghai-Tíbet ha llevado a un cambio drástico en el clima de Asia Central, de cálido y lluvioso a seco y con menos precipitaciones. Un arbusto de hoja ancha perenne raro, distribuido en la región desértica templada de Asia Central, ha sobrevivido al drástico cambio climático en Asia Central causado por el levantamiento de la meseta Qinghai-Tíbet. La ascorbato oxidasa (AO) regula el estado redox del apoplasto al catalizar la oxidación del ácido ascórbico a ácido dehidroascórbico, y juega un papel clave en la adaptación de las plantas a los cambios ambientales. Analizar la evolución, la respuesta ambiental y las funciones biológicas de la familia de AO es útil para entender cómo la evolución del genoma de las plantas responde al cambio climático en Asia Central. Se identificaron un total de 16 AOs en el estudio, todos los cuales contenían el dominio de ascorbato oxidasa, la mayoría de los cuales contenían dominio transmembrana, y muchos se predijo que estaban localizados en el apoplasto. La duplicación segmentaria y la duplicación en tándem son los principales factores que impulsan la amplificación del gen de la familia AO en el estudio. El análisis de expresión génica basado en datos de transcriptoma y PCR cuantitativa por fluorescencia, así como las mediciones de actividad enzimática, mostraron que los niveles de expresión de los genes AO y la actividad enzimática total disminuyeron bajo estrés osmótico a corto plazo y estrés por baja temperatura, pero la expresión de algunos genes AO y la actividad enzimática total aumentaron bajo 7 días de estrés por frío. Algunos genes AO son objeto de estudio. Estudios funcionales adicionales sobre AnAO5 mostraron que la proteína AnAO5 estaba localizada en el apoplasto. La expresión en células de levadura y la expresión transitoria en tabaco mejoraron la tolerancia de la levadura y el tabaco al estrés por baja temperatura, y la sobreexpresión mejoró la tolerancia de las plántulas de Arabidopsis al estrés por frío. Nuestra investigación proporciona datos importantes para entender el papel de las AOs en la adaptación de las plantas al cambio ambiental.
Descripción
El levantamiento de la meseta Qinghai-Tíbet ha llevado a un cambio drástico en el clima de Asia Central, de cálido y lluvioso a seco y con menos precipitaciones. Un arbusto de hoja ancha perenne raro, distribuido en la región desértica templada de Asia Central, ha sobrevivido al drástico cambio climático en Asia Central causado por el levantamiento de la meseta Qinghai-Tíbet. La ascorbato oxidasa (AO) regula el estado redox del apoplasto al catalizar la oxidación del ácido ascórbico a ácido dehidroascórbico, y juega un papel clave en la adaptación de las plantas a los cambios ambientales. Analizar la evolución, la respuesta ambiental y las funciones biológicas de la familia de AO es útil para entender cómo la evolución del genoma de las plantas responde al cambio climático en Asia Central. Se identificaron un total de 16 AOs en el estudio, todos los cuales contenían el dominio de ascorbato oxidasa, la mayoría de los cuales contenían dominio transmembrana, y muchos se predijo que estaban localizados en el apoplasto. La duplicación segmentaria y la duplicación en tándem son los principales factores que impulsan la amplificación del gen de la familia AO en el estudio. El análisis de expresión génica basado en datos de transcriptoma y PCR cuantitativa por fluorescencia, así como las mediciones de actividad enzimática, mostraron que los niveles de expresión de los genes AO y la actividad enzimática total disminuyeron bajo estrés osmótico a corto plazo y estrés por baja temperatura, pero la expresión de algunos genes AO y la actividad enzimática total aumentaron bajo 7 días de estrés por frío. Algunos genes AO son objeto de estudio. Estudios funcionales adicionales sobre AnAO5 mostraron que la proteína AnAO5 estaba localizada en el apoplasto. La expresión en células de levadura y la expresión transitoria en tabaco mejoraron la tolerancia de la levadura y el tabaco al estrés por baja temperatura, y la sobreexpresión mejoró la tolerancia de las plántulas de Arabidopsis al estrés por frío. Nuestra investigación proporciona datos importantes para entender el papel de las AOs en la adaptación de las plantas al cambio ambiental.