Un gen metal chaperona regula el crecimiento del arroz y el desarrollo de semillas mediante la adquisición y homeostasis de manganeso
Autores: Li, Chao; Li, He; Rono, Justice Kipkorir; Wang, Mong Qi; Yang, Zhi Min
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Un gen metal chaperona regula el crecimiento del arroz y el desarrollo de semillas mediante la adquisición y homeostasis de manganeso
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Agronomía y Ciencia de los Cultivos
Palabras clave
Manganeso
Plantas
Chaperona de metal
Recursos genéticos
Estrés
Arroz
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 20
Citaciones: Sin citaciones
El manganeso (Mn) es un elemento mineral esencial para el crecimiento y desarrollo de las plantas. En la realidad de la agronomía, la deficiencia o sobrecarga de Mn en los cultivos perturba la homeostasis de los metales, la fotosíntesis y muchos otros procesos biológicos. La minería de recursos genéticos que vinculan la adquisición y homeostasis de Mn es vital para ayudar a comprender la adaptación de las plantas al estrés de Mn y criar cultivos genéticamente mejorados para la agricultura sostenible. El metaloquaperona es una clase de proteínas familiares que desempeñan un papel esencial en las respuestas positivas al estrés de metales y abióticos. Aquí, informamos una nueva función de un gen de metaloquaperona en la regulación de la acumulación de Mn en los cultivos de arroz. El fue inducido transcripcionalmente por estrés de Mn excesivo pero apenas por deficiencia de Mn. La sobreexpresión en un mutante sensible a Mn de levadura rescató el fenotipo defectuoso de Mn al aumentar la acumulación de Mn en las células. La eliminación por el protocolo Crispr/cas9 no afectó el crecimiento y las respuestas fisiológicas de plántulas de arroz suministradas con una concentración normal de Mn. Sin embargo, el exceso de estrés de Mn retardó moderadamente el crecimiento de las plantas eliminadas en comparación con el tipo salvaje. Se realizó un ensayo de campo de duración de vida bajo condiciones naturales con las dos variedades de arroz. La eliminación también distorsionó el crecimiento del arroz, lo que condujo a una altura de planta reducida, elongación del tallo, longitud de la panícula, fertilidad de la espiguilla, tamaño de la semilla y rendimiento de grano. Las concentraciones de Mn en la paja de arroz (hojas y tallo/internodos), arroz integral y cáscara en las plantas cas9 fueron mucho más bajas que las del tipo salvaje. Esto se vio especialmente en el arroz integral, donde las concentraciones de Mn en las plantas cas9 se redujeron en un 26,7-49,1% en comparación con el control del tipo salvaje. En general, estas líneas de evidencia señalan que desempeña un papel primario necesario para el crecimiento del arroz, el desarrollo de semillas y la adquisición de Mn.
Descripción
El manganeso (Mn) es un elemento mineral esencial para el crecimiento y desarrollo de las plantas. En la realidad de la agronomía, la deficiencia o sobrecarga de Mn en los cultivos perturba la homeostasis de los metales, la fotosíntesis y muchos otros procesos biológicos. La minería de recursos genéticos que vinculan la adquisición y homeostasis de Mn es vital para ayudar a comprender la adaptación de las plantas al estrés de Mn y criar cultivos genéticamente mejorados para la agricultura sostenible. El metaloquaperona es una clase de proteínas familiares que desempeñan un papel esencial en las respuestas positivas al estrés de metales y abióticos. Aquí, informamos una nueva función de un gen de metaloquaperona en la regulación de la acumulación de Mn en los cultivos de arroz. El fue inducido transcripcionalmente por estrés de Mn excesivo pero apenas por deficiencia de Mn. La sobreexpresión en un mutante sensible a Mn de levadura rescató el fenotipo defectuoso de Mn al aumentar la acumulación de Mn en las células. La eliminación por el protocolo Crispr/cas9 no afectó el crecimiento y las respuestas fisiológicas de plántulas de arroz suministradas con una concentración normal de Mn. Sin embargo, el exceso de estrés de Mn retardó moderadamente el crecimiento de las plantas eliminadas en comparación con el tipo salvaje. Se realizó un ensayo de campo de duración de vida bajo condiciones naturales con las dos variedades de arroz. La eliminación también distorsionó el crecimiento del arroz, lo que condujo a una altura de planta reducida, elongación del tallo, longitud de la panícula, fertilidad de la espiguilla, tamaño de la semilla y rendimiento de grano. Las concentraciones de Mn en la paja de arroz (hojas y tallo/internodos), arroz integral y cáscara en las plantas cas9 fueron mucho más bajas que las del tipo salvaje. Esto se vio especialmente en el arroz integral, donde las concentraciones de Mn en las plantas cas9 se redujeron en un 26,7-49,1% en comparación con el control del tipo salvaje. En general, estas líneas de evidencia señalan que desempeña un papel primario necesario para el crecimiento del arroz, el desarrollo de semillas y la adquisición de Mn.