Evaluación de la salud del rábano durante el cultivo en el espacio mediante la transcripción génica
Autores: Hasenstein, Karl H.; John, Susan P.; Vandenbrink, Joshua P.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Evaluación de la salud del rábano durante el cultivo en el espacio mediante la transcripción génica
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Rábano
ISS
Secuenciación de ARN
QPCR
Peroxidasa
Biosíntesis de glucosinolatos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 12
Citaciones: Sin citaciones
Durante el experimento 2 del Hábitat Avanzado de Plantas, se cultivaron plantas de rábano en dos ciclos sucesivos en la Estación Espacial Internacional (EEI) durante 27 días cada uno. En los días 10, 18 y 24, se recolectaron y congelaron muestras de perforación de hojas (LP). En la cosecha, se muestreó tejido de bulbo con sondas de extracción de genes en fase sólida (SPGE) funcionalizadas con oligo-dT. Las muestras del espacio se compararon con muestras de controles en tierra (GC) cultivadas en el Centro Espacial Kennedy (KSC) bajo las mismas condiciones que en la EEI, con CO notablemente elevado (alrededor de 2500 ppm), y de plantas de laboratorio cultivadas bajo CO atmosférico pero con condiciones de luz y temperatura similares a las del control de KSC. Se midieron genes correspondientes a peroxidasa (RPP), biosíntesis de glucosinolatos (GIS), unión de proteínas (CBP), mirosinasa (RMA), napina (RSN) y ubiquitina (UBQ) mediante qPCR. Las muestras de LP del día 24 y las muestras de bulbo recolectadas en la cosecha se compararon con datos de RNA-seq de material que fue cosechado, congelado y analizado después de regresar a la Tierra. Los resultados mostraron una transcripción estable en muestras de LP en GC, pero valores decrecientes en muestras de la EEI durante ambos ciclos de cultivo, posiblemente indicativos de estrés. Los resultados de SPGE fueron similares entre las muestras de GC y EEI. Sin embargo, los análisis de RNA-seq mostraron perfiles de transcripción diferentes a los resultados de SPGE o LP, posiblemente relacionados con el muestreo localizado. El RNA-seq de muestras de hojas mostró mayor variedad que los datos de LP, posiblemente debido a diferentes momentos de muestreo. RSN y RPP mostraron la transcripción más baja independientemente del método. Los análisis temporales mostraron cambios relativamente pequeños durante el desarrollo de las plantas en el espacio y en los controles en tierra. Este es el primer estudio que compara los cambios de desarrollo en plantas cultivadas en el espacio con controles en tierra basado en una comparación entre análisis de RNA-seq y qPCR.
Descripción
Durante el experimento 2 del Hábitat Avanzado de Plantas, se cultivaron plantas de rábano en dos ciclos sucesivos en la Estación Espacial Internacional (EEI) durante 27 días cada uno. En los días 10, 18 y 24, se recolectaron y congelaron muestras de perforación de hojas (LP). En la cosecha, se muestreó tejido de bulbo con sondas de extracción de genes en fase sólida (SPGE) funcionalizadas con oligo-dT. Las muestras del espacio se compararon con muestras de controles en tierra (GC) cultivadas en el Centro Espacial Kennedy (KSC) bajo las mismas condiciones que en la EEI, con CO notablemente elevado (alrededor de 2500 ppm), y de plantas de laboratorio cultivadas bajo CO atmosférico pero con condiciones de luz y temperatura similares a las del control de KSC. Se midieron genes correspondientes a peroxidasa (RPP), biosíntesis de glucosinolatos (GIS), unión de proteínas (CBP), mirosinasa (RMA), napina (RSN) y ubiquitina (UBQ) mediante qPCR. Las muestras de LP del día 24 y las muestras de bulbo recolectadas en la cosecha se compararon con datos de RNA-seq de material que fue cosechado, congelado y analizado después de regresar a la Tierra. Los resultados mostraron una transcripción estable en muestras de LP en GC, pero valores decrecientes en muestras de la EEI durante ambos ciclos de cultivo, posiblemente indicativos de estrés. Los resultados de SPGE fueron similares entre las muestras de GC y EEI. Sin embargo, los análisis de RNA-seq mostraron perfiles de transcripción diferentes a los resultados de SPGE o LP, posiblemente relacionados con el muestreo localizado. El RNA-seq de muestras de hojas mostró mayor variedad que los datos de LP, posiblemente debido a diferentes momentos de muestreo. RSN y RPP mostraron la transcripción más baja independientemente del método. Los análisis temporales mostraron cambios relativamente pequeños durante el desarrollo de las plantas en el espacio y en los controles en tierra. Este es el primer estudio que compara los cambios de desarrollo en plantas cultivadas en el espacio con controles en tierra basado en una comparación entre análisis de RNA-seq y qPCR.