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Perspectivas morfológicas y moleculares completas sobre la variación de tolerancia a la sequía en la etapa de germinación en accesiones

Autores: Lu, Guangyuan; Tian, Zhitao; Chen, Peiyuan; Liang, Zhiling; Zeng, Xinyu; Zhao, Yongguo; Li, Chunsheng; Yan, Tao; Hang, Qian; Jiang, Lixi

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Perspectivas morfológicas y moleculares completas sobre la variación de tolerancia a la sequía en la etapa de germinación en accesiones


Categoría

Ciencias Agrícolas y Biológicas

Subcategoría

Botánica

Palabras clave

Resiliencia a la sequía
Gobernanza genética
Loci SNP
Tolerancia a la sequía
Factores de transcripción
Red reguladora

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 6

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La sequía constituye un estresor abiótico notable, que impacta de manera perjudicial la germinación de semillas, el desarrollo de plantas y el rendimiento agrícola. En respuesta a las amenazas impuestas por el cambio climático y la escasez de agua, este estudio examinó la divergencia morfológica y la regulación genética de los rasgos de resiliencia a la sequía en la etapa de germinación en 196 líneas de colza bajo escenarios de estrés normal (0 MPa) y inducido por sequía (-0.8 MPa). Nuestro estudio mostró que el valor D de tolerancia a la sequía es un índice confiable para identificar la resiliencia a la sequía. A través de un estudio de asociación a nivel genómico (GWAS), descubrimos 37 loci SNP significativos y 136 genes putativos vinculados a la tolerancia a la sequía basados en el valor D. Un hallazgo clave incluyó el gen BnaA01g29390D, que codifica para la dioxygenasa 9-cis-epoxicarotenoide, que mostró niveles de expresión significativamente elevados en accesiones resistentes a la sequía (< 0.01), subrayando su potencial como regulador positivo del estrés por sequía y un candidato adecuado para mejorar genéticamente la resiliencia a la sequía. Además, identificamos cuatro factores de transcripción reactivos al estrés (BnaA07g26740D, BnaA07g26870D, BnaA07g26910D y BnaA07g26980D), dos ligasas E3 de ubiquitina-proteína (BnaA05g22900D y BnaC06g28950D), dos enzimas (BnaA01g29390D y BnaA03g48550D), y dos proteínas asociadas al fotosistema (BnaA05g22950D y BnaC06g28840D) como componentes vitales en los mecanismos de respuesta a la sequía. La construcción de una red reguladora revela una vía dependiente de ABA que contribuye a la tolerancia a la sequía en plántulas de colza, junto con la participación de una estrategia de evitación de sequía. Los SNP y genes revelados en este estudio ofrecen una base teórica sustancial para investigaciones posteriores que apunten a la mejora genética de la resiliencia a la sequía durante la germinación de semillas en colza.

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