Generación y características funcionales de mutantes de triple gen editados con CRISPR/Cas9 en álamo
Autores: Yao, Hongtao; Cheng, Jiyao; Jing, Yuning; Zhu, Siran; Wang, Chong; Cheng, Yuxiang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Generación y características funcionales de mutantes de triple gen editados con CRISPR/Cas9 en álamo
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Fototropinas
Familia de genes
Mutantes
Percepción de señales de luz
Regulación estomática
Transcriptoma
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 8
Citaciones: Sin citaciones
Los fototropinas (PHOTs), como receptores de luz azul, juegan un papel fundamental en la percepción de señales de luz en las plantas y en la regulación adaptativa, sin embargo, sus características funcionales en los árboles siguen siendo poco comprendidas. En este estudio, se identificó la familia de genes PHOT en , e incluyó tres miembros, , , y , todos los cuales se expresaron en alta cantidad en hojas maduras. Utilizando la tecnología de edición genética CRISPR/Cas9, se generaron mutaciones de triple gen en (), proporcionando información inicial sobre las funciones de los PHOTs en los árboles. En comparación con el tipo salvaje (WT), los mutantes de triple gen mostraron hojas curvadas y arrugadas, reducción en el área foliar y respuestas fototrópicas retrasadas, lo que indica el papel central de los PHOTs en la percepción de señales de luz azul. La tasa de recuperación de la apertura estomática en los mutantes fue solo del 40% de la observada en WT, acompañada de una significativa regulación a la baja de los niveles de transcripción génica, confirmando la conservación del eje de señalización PHOT-BLUS1-H-ATPasa en la regulación estomática. El transcriptoma de los mutantes de triple gen reveló 1413 genes expresados diferencialmente, de los cuales se enriquecieron en respuesta a auxinas (regulación al alza de genes de la familia), ácido jasmonico (regulación a la baja de genes) y vías de señalización de luz, sugiriendo que los PHOTs podrían regular la adaptabilidad de las plantas integrando señales de luz y homeostasis hormonal. En general, este estudio logró la eliminación de tres genes de la familia, y las características de los mutantes de triple gen elucidaron los roles multifuncionales de los PHOTs en el desarrollo foliar, fototropismo y movimiento estomático en el álamo. Nuestro trabajo proporciona una base para descifrar redes de señalización de luz y la cría molecular en plantas leñosas.
Descripción
Los fototropinas (PHOTs), como receptores de luz azul, juegan un papel fundamental en la percepción de señales de luz en las plantas y en la regulación adaptativa, sin embargo, sus características funcionales en los árboles siguen siendo poco comprendidas. En este estudio, se identificó la familia de genes PHOT en , e incluyó tres miembros, , , y , todos los cuales se expresaron en alta cantidad en hojas maduras. Utilizando la tecnología de edición genética CRISPR/Cas9, se generaron mutaciones de triple gen en (), proporcionando información inicial sobre las funciones de los PHOTs en los árboles. En comparación con el tipo salvaje (WT), los mutantes de triple gen mostraron hojas curvadas y arrugadas, reducción en el área foliar y respuestas fototrópicas retrasadas, lo que indica el papel central de los PHOTs en la percepción de señales de luz azul. La tasa de recuperación de la apertura estomática en los mutantes fue solo del 40% de la observada en WT, acompañada de una significativa regulación a la baja de los niveles de transcripción génica, confirmando la conservación del eje de señalización PHOT-BLUS1-H-ATPasa en la regulación estomática. El transcriptoma de los mutantes de triple gen reveló 1413 genes expresados diferencialmente, de los cuales se enriquecieron en respuesta a auxinas (regulación al alza de genes de la familia), ácido jasmonico (regulación a la baja de genes) y vías de señalización de luz, sugiriendo que los PHOTs podrían regular la adaptabilidad de las plantas integrando señales de luz y homeostasis hormonal. En general, este estudio logró la eliminación de tres genes de la familia, y las características de los mutantes de triple gen elucidaron los roles multifuncionales de los PHOTs en el desarrollo foliar, fototropismo y movimiento estomático en el álamo. Nuestro trabajo proporciona una base para descifrar redes de señalización de luz y la cría molecular en plantas leñosas.