El análisis integrado del transcriptoma y el metaboloma revela que la aplicación exógena de giberelina regula la síntesis de lignina en ramio
Autores: Jie, Hongdong; Zhao, Long; Ma, Yushen; Rasheed, Adnan; Jie, Yucheng
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
El análisis integrado del transcriptoma y el metaboloma revela que la aplicación exógena de giberelina regula la síntesis de lignina en ramio
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Agronomía y Ciencia de los Cultivos
Palabras clave
Giberelina
Crecimiento
Metabolitos secundarios
Transcriptómica
Metabolómica
Lignina
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 23
Citaciones: Sin citaciones
La giberelina regula el crecimiento, desarrollo y procesos metabólicos de las plantas. Sin embargo, el mecanismo subyacente del efecto sustancial de la giberelina en la altura del tallo y los metabolitos secundarios en el ramio forrajero no está claro. Por lo tanto, este estudio combinó análisis transcriptómicos y metabolómicos para identificar los mecanismos que regulan el crecimiento y los contenidos de metabolitos secundarios en el ramio forrajero después de la aplicación de giberelina exógena. La aplicación de giberelina exógena redujo significativamente el contenido de lignina en las hojas pero no en los tallos. Al mismo tiempo, la giberelina aumentó significativamente los contenidos totales de flavonoides y ácido clorogénico tanto en los tallos como en las hojas. Además, se identificaron 293 genes diferencialmente expresados (DEGs) y 68 metabolitos diferencialmente expresados (DEMs) en las hojas. En los tallos, se identificaron 128 DEGs y 41 DEMs. Los DEGs , , , y se expresaron al alza en las hojas, afectando el metabolismo del fenilpropano. El análisis conjunto de los DEMs y DEGs reveló que los cambios en los DEGs y DEMs en las hojas y tallos mejoraron la eficiencia del sustrato en la vía del fenol propano e inhibieron la síntesis de lignina en las plantas, cambiando así hacia la síntesis de la vía de los flavonoides. En conclusión, el tratamiento con giberelina reduce efectivamente el contenido de lignina en el ramio forrajero mientras aumenta los contenidos de flavonoides y ácido clorogénico. Estos hallazgos proporcionan orientación empírica y práctica para la mejora de la calidad forrajera en el ramio y el control de la mejora y cultivo del ramio forrajero.
Descripción
La giberelina regula el crecimiento, desarrollo y procesos metabólicos de las plantas. Sin embargo, el mecanismo subyacente del efecto sustancial de la giberelina en la altura del tallo y los metabolitos secundarios en el ramio forrajero no está claro. Por lo tanto, este estudio combinó análisis transcriptómicos y metabolómicos para identificar los mecanismos que regulan el crecimiento y los contenidos de metabolitos secundarios en el ramio forrajero después de la aplicación de giberelina exógena. La aplicación de giberelina exógena redujo significativamente el contenido de lignina en las hojas pero no en los tallos. Al mismo tiempo, la giberelina aumentó significativamente los contenidos totales de flavonoides y ácido clorogénico tanto en los tallos como en las hojas. Además, se identificaron 293 genes diferencialmente expresados (DEGs) y 68 metabolitos diferencialmente expresados (DEMs) en las hojas. En los tallos, se identificaron 128 DEGs y 41 DEMs. Los DEGs , , , y se expresaron al alza en las hojas, afectando el metabolismo del fenilpropano. El análisis conjunto de los DEMs y DEGs reveló que los cambios en los DEGs y DEMs en las hojas y tallos mejoraron la eficiencia del sustrato en la vía del fenol propano e inhibieron la síntesis de lignina en las plantas, cambiando así hacia la síntesis de la vía de los flavonoides. En conclusión, el tratamiento con giberelina reduce efectivamente el contenido de lignina en el ramio forrajero mientras aumenta los contenidos de flavonoides y ácido clorogénico. Estos hallazgos proporcionan orientación empírica y práctica para la mejora de la calidad forrajera en el ramio y el control de la mejora y cultivo del ramio forrajero.