Regulación fisiológica de índices relacionados con la fotosíntesis, defensa antioxidante y anabolismo de prolina en la tolerancia a la sequía de la soja silvestre (L.)
Autores: Lin, Song; Zhang, Weimei; Wang, Guifeng; Hu, Yunxiang; Zhong, Xuanbo; Tang, Guixiang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Regulación fisiológica de índices relacionados con la fotosíntesis, defensa antioxidante y anabolismo de prolina en la tolerancia a la sequía de la soja silvestre (L.)
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Soja silvestre
Cultivar tolerante a la sequía
Cultivar sensible a la sequía
Estrés por sequía
índices relacionados con la fotosíntesis
Sistema de captura de antioxidantes
Licencia
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Consultas: 9
Citaciones: Sin citaciones
La soja silvestre (L.), el cultivar tolerante a la sequía (L.) y el cultivar sensible a la sequía (L.) se utilizaron como materiales para investigar el mecanismo de tolerancia a la sequía después de 72 horas de estrés hídrico simulado con 2.5 M PEG 8000 (potencial osmótico -0.54 MPa) en la etapa de plántula. Los resultados indicaron que las hojas de no se marchitaron bajo estrés hídrico. Sin embargo, tanto los cultivares de soja tolerantes a la sequía como los sensibles experimentaron grados variables de marchitez foliar. Notablemente, los cultivares de soja cultivada sensibles a la sequía mostraron una severa marchitez foliar después del estrés hídrico. Se determinó que el estrés hídrico tenía un impacto significativo en la materia seca de la parte aérea del cultivar sensible a la sequía, seguido del cultivar tolerante a la sequía, con la menor reducción observada en. Además, la presencia de estrés hídrico resultó en el cierre de los estomas foliares. mostró la mayor proporción de apertura estomática por unidad de área, seguido del cultivar tolerante a la sequía, mientras que el cultivar sensible a la sequía mostró el porcentaje más bajo. Los índices relacionados con la fotosíntesis, incluyendo la tasa fotosintética, el CO intercelular, la tasa de transpiración y la conductancia estomática, disminuyeron en y después del estrés hídrico, pero aumentaron en. En términos del sistema de eliminación de antioxidantes, se observó una menor acumulación de malondialdehído (MDA) en y, junto con mayores actividades de superóxido dismutasa (SOD, EC 1.15.1.1) y catalasa (CAT, EC 1.11.1.6) para contrarrestar el exceso de especies reactivas de oxígeno y mantener la integridad de la membrana celular. En contraste, el cultivar sensible a la sequía tuvo un mayor contenido de MDA y mayores actividades de peroxidasa de ascorbato (APX, EC 1.11.1.11) y peroxidasa (POD, 1.11.1.7). y también mostró menos acumulación de osmólitos, incluyendo azúcar soluble, proteína soluble y contenido de prolina libre. Las actividades de -OAT, ProDH y P5CS, enzimas clave en el anabolismo de prolina, mostraron un aumento inicial bajo estrés hídrico, seguido de una disminución y luego un aumento nuevamente al final del estrés hídrico en. Antes del estrés hídrico, tuvo mayores actividades de ProDH y P5CS, que disminuyeron con la prolongación del estrés hídrico. experimentó un aumento en las actividades de -OAT, ProDH y P5CS bajo estrés hídrico. Los niveles de expresión génica se regularon al alza en los tres germoplasmas. Los niveles de expresión del gen en y se regularon a la baja, mientras que no mostraron cambios significativos. La expresión del gen y del gen se reguló a la baja en y, pero se reguló al alza en. Esto indica que el contenido de prolina se regula tanto a nivel de transcripción como de traducción.
Descripción
La soja silvestre (L.), el cultivar tolerante a la sequía (L.) y el cultivar sensible a la sequía (L.) se utilizaron como materiales para investigar el mecanismo de tolerancia a la sequía después de 72 horas de estrés hídrico simulado con 2.5 M PEG 8000 (potencial osmótico -0.54 MPa) en la etapa de plántula. Los resultados indicaron que las hojas de no se marchitaron bajo estrés hídrico. Sin embargo, tanto los cultivares de soja tolerantes a la sequía como los sensibles experimentaron grados variables de marchitez foliar. Notablemente, los cultivares de soja cultivada sensibles a la sequía mostraron una severa marchitez foliar después del estrés hídrico. Se determinó que el estrés hídrico tenía un impacto significativo en la materia seca de la parte aérea del cultivar sensible a la sequía, seguido del cultivar tolerante a la sequía, con la menor reducción observada en. Además, la presencia de estrés hídrico resultó en el cierre de los estomas foliares. mostró la mayor proporción de apertura estomática por unidad de área, seguido del cultivar tolerante a la sequía, mientras que el cultivar sensible a la sequía mostró el porcentaje más bajo. Los índices relacionados con la fotosíntesis, incluyendo la tasa fotosintética, el CO intercelular, la tasa de transpiración y la conductancia estomática, disminuyeron en y después del estrés hídrico, pero aumentaron en. En términos del sistema de eliminación de antioxidantes, se observó una menor acumulación de malondialdehído (MDA) en y, junto con mayores actividades de superóxido dismutasa (SOD, EC 1.15.1.1) y catalasa (CAT, EC 1.11.1.6) para contrarrestar el exceso de especies reactivas de oxígeno y mantener la integridad de la membrana celular. En contraste, el cultivar sensible a la sequía tuvo un mayor contenido de MDA y mayores actividades de peroxidasa de ascorbato (APX, EC 1.11.1.11) y peroxidasa (POD, 1.11.1.7). y también mostró menos acumulación de osmólitos, incluyendo azúcar soluble, proteína soluble y contenido de prolina libre. Las actividades de -OAT, ProDH y P5CS, enzimas clave en el anabolismo de prolina, mostraron un aumento inicial bajo estrés hídrico, seguido de una disminución y luego un aumento nuevamente al final del estrés hídrico en. Antes del estrés hídrico, tuvo mayores actividades de ProDH y P5CS, que disminuyeron con la prolongación del estrés hídrico. experimentó un aumento en las actividades de -OAT, ProDH y P5CS bajo estrés hídrico. Los niveles de expresión génica se regularon al alza en los tres germoplasmas. Los niveles de expresión del gen en y se regularon a la baja, mientras que no mostraron cambios significativos. La expresión del gen y del gen se reguló a la baja en y, pero se reguló al alza en. Esto indica que el contenido de prolina se regula tanto a nivel de transcripción como de traducción.