Caracterización funcional del factor de despolimerización de actina de soja GmADF13 para la resistencia de las plantas al estrés por sequía
Autores: Wang, Deying; Du, Mengxue; Lyu, Peng; Li, Jingyu; Meng, Huiran; Liu, Xinxin; Shi, Mengmeng; Gong, Yujie; Sha, Qi; Men, Qingmei; Li, Xiaofei; Sun, Yongwang; Guo, Shangjing
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Caracterización funcional del factor de despolimerización de actina de soja GmADF13 para la resistencia de las plantas al estrés por sequía
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Estrés
Sequía
Soja
GmADF13
Tolerancia
Respuesta
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 11
Citaciones: Sin citaciones
El estrés abiótico afecta significativamente el crecimiento de las plantas y tiene efectos devastadores en la producción de cultivos. El estrés por sequía es uno de los principales estresores abióticos. La actina es un componente principal del citoesqueleto, y los factores de despolimerización de actina (ADF) son proteínas de unión a la actina conservadas en eucariotas que desempeñan roles críticos en las respuestas de las plantas a varios estreses. En este estudio, encontramos que un gen de la soja mostró una drástica sobreexpresión bajo estrés por sequía. Experimentos de localización subcelular en células epidérmicas de tabaco y protoplastos de tabaco mostraron que GmADF13 se localizó en el núcleo y el citoplasma. Caracterizamos su función biológica en plantas de soja transgénicas y compuestas de raíces peludas. Las plantas transformadas mostraron una tolerancia a la sequía más robusta que las plantas de tipo salvaje, incluyendo una tasa de germinación de semillas más alta, raíces más largas y hojas saludables bajo condiciones de sequía. De manera similar, las plantas de soja que sobreexpresan GmADF13 generadas a través de la transformación mediada por Agrobacterium de las raíces peludas mostraron una mejor tolerancia a la sequía. Las hojas de las plantas OE mostraron un mayor contenido relativo de agua, clorofila y prolina, tuvieron una mayor actividad de enzimas antioxidantes y niveles disminuidos de malondialdehído, peróxido de hidrógeno y aniones superóxido en comparación con las plantas de control. Además, bajo estrés por sequía, GmADF13 activó la transcripción de varios genes relacionados con el estrés por sequía, como DREB2A, RD29A, RD22, COR15A y LEA. Así, GmADF13 es un regulador positivo de la respuesta al estrés por sequía, y puede desempeñar un papel esencial en el crecimiento de las plantas bajo condiciones de estrés por sequía. Estos resultados proporcionan nuevas perspectivas sobre la elucidación funcional de la soja. Pueden ser útiles para la obtención de nuevos cultivares de soja con una fuerte tolerancia a la sequía y para comprender mejor cómo las plantas se adaptan al estrés abiótico.
Descripción
El estrés abiótico afecta significativamente el crecimiento de las plantas y tiene efectos devastadores en la producción de cultivos. El estrés por sequía es uno de los principales estresores abióticos. La actina es un componente principal del citoesqueleto, y los factores de despolimerización de actina (ADF) son proteínas de unión a la actina conservadas en eucariotas que desempeñan roles críticos en las respuestas de las plantas a varios estreses. En este estudio, encontramos que un gen de la soja mostró una drástica sobreexpresión bajo estrés por sequía. Experimentos de localización subcelular en células epidérmicas de tabaco y protoplastos de tabaco mostraron que GmADF13 se localizó en el núcleo y el citoplasma. Caracterizamos su función biológica en plantas de soja transgénicas y compuestas de raíces peludas. Las plantas transformadas mostraron una tolerancia a la sequía más robusta que las plantas de tipo salvaje, incluyendo una tasa de germinación de semillas más alta, raíces más largas y hojas saludables bajo condiciones de sequía. De manera similar, las plantas de soja que sobreexpresan GmADF13 generadas a través de la transformación mediada por Agrobacterium de las raíces peludas mostraron una mejor tolerancia a la sequía. Las hojas de las plantas OE mostraron un mayor contenido relativo de agua, clorofila y prolina, tuvieron una mayor actividad de enzimas antioxidantes y niveles disminuidos de malondialdehído, peróxido de hidrógeno y aniones superóxido en comparación con las plantas de control. Además, bajo estrés por sequía, GmADF13 activó la transcripción de varios genes relacionados con el estrés por sequía, como DREB2A, RD29A, RD22, COR15A y LEA. Así, GmADF13 es un regulador positivo de la respuesta al estrés por sequía, y puede desempeñar un papel esencial en el crecimiento de las plantas bajo condiciones de estrés por sequía. Estos resultados proporcionan nuevas perspectivas sobre la elucidación funcional de la soja. Pueden ser útiles para la obtención de nuevos cultivares de soja con una fuerte tolerancia a la sequía y para comprender mejor cómo las plantas se adaptan al estrés abiótico.