El análisis integrado del transcriptoma identificó genes expansinas clave asociados con la pared celular del trigo, el peso del grano y el rendimiento
Autores: Mira, Juan P.; Arenas-M, Anita; Calderini, Daniel F.; Canales, Javier
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
El análisis integrado del transcriptoma identificó genes expansinas clave asociados con la pared celular del trigo, el peso del grano y el rendimiento
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Investigación
Genes de expansión
Desarrollo del grano de trigo
Datos de RNA-seq
Expresión diferencial
Metabolismo de carbohidratos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 8
Citaciones: Sin citaciones
Esta investigación elucida la expresión dinámica de los genes expansina durante el proceso de desarrollo del grano de trigo (L.) utilizando un meta-análisis integral y validación experimental. Aprovechamos datos de RNA-seq de múltiples bases de datos públicas, aplicando criterios estrictos para la selección, e identificamos 60,852 genes expresados diferencialmente a través de las etapas de desarrollo. De este grupo, se encontró que 28,558 DEGs exhibían una regulación temporal significativa en al menos dos conjuntos de datos diferentes y estaban enriquecidos para procesos integrales al desarrollo del grano, como el metabolismo de carbohidratos y la organización de la pared celular. Notablemente, el 30% de los 241 genes de expansina conocidos mostraron expresión diferencial durante el crecimiento del grano. El análisis de agrupamiento jerárquico y el análisis del nivel de expresión revelaron regulación temporal y contribuciones distintas de las subfamilias de expansina durante las primeras etapas del desarrollo del grano. Un análisis adicional utilizando redes de coexpresión subrayó la importancia de los genes de expansina, revelando su coexpresión sustancial con genes involucrados en la modificación de la pared celular. Finalmente, la validación por qPCR y el análisis morfológico del grano en condiciones de campo indicaron una correlación negativa significativa entre la expresión de ciertos genes de expansina y el tamaño y peso del grano. Este estudio ilumina el papel potencial de los genes de expansina en el desarrollo del grano de trigo y proporciona nuevas vías para mejoras genéticas específicas en el trigo.
Descripción
Esta investigación elucida la expresión dinámica de los genes expansina durante el proceso de desarrollo del grano de trigo (L.) utilizando un meta-análisis integral y validación experimental. Aprovechamos datos de RNA-seq de múltiples bases de datos públicas, aplicando criterios estrictos para la selección, e identificamos 60,852 genes expresados diferencialmente a través de las etapas de desarrollo. De este grupo, se encontró que 28,558 DEGs exhibían una regulación temporal significativa en al menos dos conjuntos de datos diferentes y estaban enriquecidos para procesos integrales al desarrollo del grano, como el metabolismo de carbohidratos y la organización de la pared celular. Notablemente, el 30% de los 241 genes de expansina conocidos mostraron expresión diferencial durante el crecimiento del grano. El análisis de agrupamiento jerárquico y el análisis del nivel de expresión revelaron regulación temporal y contribuciones distintas de las subfamilias de expansina durante las primeras etapas del desarrollo del grano. Un análisis adicional utilizando redes de coexpresión subrayó la importancia de los genes de expansina, revelando su coexpresión sustancial con genes involucrados en la modificación de la pared celular. Finalmente, la validación por qPCR y el análisis morfológico del grano en condiciones de campo indicaron una correlación negativa significativa entre la expresión de ciertos genes de expansina y el tamaño y peso del grano. Este estudio ilumina el papel potencial de los genes de expansina en el desarrollo del grano de trigo y proporciona nuevas vías para mejoras genéticas específicas en el trigo.