, un gen que codifica para lacasa, contribuye a la tolerancia al calor en el arroz a través de la regulación de la defensa antioxidante y el metabolismo secundario
Autores: Ding, Shuangcheng; Gao, Zihui; Chen, Yuhang; Liu, Jiaxin; Xue, Yuxin; Teng, Yulu; Qin, Simin; Tian, Xiaohai; Wang, Hongwei
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
, un gen que codifica para lacasa, contribuye a la tolerancia al calor en el arroz a través de la regulación de la defensa antioxidante y el metabolismo secundario
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Estrés térmico
Gen que codifica lacasas
Arroz
Tolerancia al calor
Sistema enzimático antioxidante
Viabilidad del polen
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 10
Citaciones: Sin citaciones
El estrés térmico (ET) ejerce impactos negativos significativos en el crecimiento, desarrollo y productividad de las plantas. En este estudio, identificamos un gen que codifica una lacasa inducida por calor como un regulador clave de la tolerancia al calor en el arroz. La validación funcional confirmó que codifica una lacasa activa, con evidencia de apoyo que muestra que las raíces de las líneas de sobreexpresión exhibieron una actividad de lacasa aproximadamente 1.5 veces mayor y casi tres veces el contenido de lignina en comparación con el tipo salvaje (TS). Bajo ET, los mutantes mostraron tasas de supervivencia de plántulas significativamente más bajas (~13-22%) que el TS (~43%), mientras que las líneas de sobreexpresión mostraron tasas de supervivencia más altas (~68-74%). En la etapa de espigado, las líneas de sobreexpresión activaron el sistema enzimático antioxidante en las espiguillas, regularon los niveles de especies reactivas de oxígeno (ERO) en los estambres y mitigaron el daño inducido por ET a la viabilidad del polen. En contraste, los mutantes mostraron una reducción promedio del 10.8% en la viabilidad del polen en comparación con el TS, acompañada de tasas de formación de semillas significativamente más bajas. En conjunto, nuestros hallazgos demuestran que la lacasa regula positivamente la resistencia del arroz al estrés por ET, proporcionando información crítica para mejorar la termotolerancia de las plantas a través de la mejora genética de las vías asociadas a la pared celular.
Descripción
El estrés térmico (ET) ejerce impactos negativos significativos en el crecimiento, desarrollo y productividad de las plantas. En este estudio, identificamos un gen que codifica una lacasa inducida por calor como un regulador clave de la tolerancia al calor en el arroz. La validación funcional confirmó que codifica una lacasa activa, con evidencia de apoyo que muestra que las raíces de las líneas de sobreexpresión exhibieron una actividad de lacasa aproximadamente 1.5 veces mayor y casi tres veces el contenido de lignina en comparación con el tipo salvaje (TS). Bajo ET, los mutantes mostraron tasas de supervivencia de plántulas significativamente más bajas (~13-22%) que el TS (~43%), mientras que las líneas de sobreexpresión mostraron tasas de supervivencia más altas (~68-74%). En la etapa de espigado, las líneas de sobreexpresión activaron el sistema enzimático antioxidante en las espiguillas, regularon los niveles de especies reactivas de oxígeno (ERO) en los estambres y mitigaron el daño inducido por ET a la viabilidad del polen. En contraste, los mutantes mostraron una reducción promedio del 10.8% en la viabilidad del polen en comparación con el TS, acompañada de tasas de formación de semillas significativamente más bajas. En conjunto, nuestros hallazgos demuestran que la lacasa regula positivamente la resistencia del arroz al estrés por ET, proporcionando información crítica para mejorar la termotolerancia de las plantas a través de la mejora genética de las vías asociadas a la pared celular.