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La expresión ectópica del gen mejora la respuesta de las plantas al estrés biótico al regular los genes de defensa y los flavonoides antioxidantes

Autores: Duan, Mingzheng; Bao, Liuyuan; Eman, Momina; Han, Duo; Zhang, Yongzhi; Zheng, Bingsong; Yang, Shunqiang; Rao, Muhammad Junaid

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

La expresión ectópica del gen mejora la respuesta de las plantas al estrés biótico al regular los genes de defensa y los flavonoides antioxidantes


Categoría

Ciencias Agrícolas y Biológicas

Subcategoría

Botánica

Palabras clave

Gen
LTPs
Estrés biótico
DC3000
Genes de defensa
Mecanismos de defensa antioxidante

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 12

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
El gen Defective in Induced Resistance 1 (DIR1), un miembro de las proteínas transferasas de lípidos (LTPs), juega un papel crucial en la defensa de las plantas contra patógenos. Si bien estudios transcriptómicos previos han destacado la significativa expresión de LTPs cítricos durante el estrés biótico, las anotaciones funcionales de LTPs en los géneros siguen siendo limitadas. En este estudio, clonamos el gen DIR1 y lo sobreexpresamos para evaluar sus mecanismos de respuesta al estrés contra el estrés biótico. Las líneas transgénicas mostraron menos síntomas de enfermedad en respuesta a Pseudomonas syringae pv. tomato DC3000 en comparación con el tipo silvestre. Genes de defensa y respuesta a patógenos como PR1, PR2, PR5 y PR10 fueron significativamente inducidos, mostrando un aumento de 2 a 12 veces en todas las líneas transgénicas en comparación con el tipo silvestre. Además, las líneas transgénicas infectadas con DC3000 demostraron niveles elevados de flavonoides y ácido salicílico (AS), junto con una mayor expresión de genes relacionados con AS, en comparación con el tipo silvestre. Además, todas las líneas transgénicas poseían niveles más bajos de especies reactivas de oxígeno y mayor actividad de enzimas de defensa antioxidante como la superóxido dismutasa, peroxidasa y catalasa bajo estrés de DC3000 en comparación con el tipo silvestre. La regulación al alza de genes de defensa, la activación de la vía de AS, la acumulación de flavonoides y el refuerzo de los mecanismos de defensa antioxidante en las líneas transgénicas en respuesta a DC3000 subrayan el papel crítico de DIR1 en el fortalecimiento de la inmunidad de las plantas. Así, DIR1 constituye un prometedor gen candidato para mejorar la resistencia a enfermedades bacterianas en cultivares comerciales de cítricos.

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