El perfilado del transcriptoma y el análisis de la red de correlación de genes ponderados revelan genes y vías clave involucrados en la respuesta al estrés por sequía inducido por polietilenglicol de dos portainjertos
Autores: Scialò, Emanuele; Sicilia, Angelo; Continella, Alberto; Gentile, Alessandra; Lo Piero, Angela Roberta
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
El perfilado del transcriptoma y el análisis de la red de correlación de genes ponderados revelan genes y vías clave involucrados en la respuesta al estrés por sequía inducido por polietilenglicol de dos portainjertos
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Biología
Palabras clave
Agricultura
Medio ambiente
Cítricos
Tolerancia a la sequía
Expresión génica
Estrés oxidativo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 15
Citaciones: Sin citaciones
La agricultura enfrenta el doble desafío de aumentar la producción de alimentos y proteger el medio ambiente. El cambio climático agrava este desafío, reduciendo el rendimiento de los cultivos y la biomasa debido al estrés por sequía, especialmente en regiones semiáridas donde se cultivan plantas de cítricos. Comprender los mecanismos moleculares subyacentes a la tolerancia a la sequía en los cítricos es crucial para desarrollar estrategias de adaptación. Plantas de dos portainjertos de cítricos, Carrizo Citrange y Bitters (C22), se cultivaron en una solución nutritiva de Hoagland al 50% aireada. Después de la aclimatación, las plantas fueron expuestas a una solución que contenía 0% (control) o 15% de PEG-8000 durante 10 días. Se midieron los contenidos de dialdehído malónico (MDA) y peróxido de hidrógeno (HO) en las hojas para evaluar el nivel de estrés oxidativo alcanzado. Se extrajo ARN total, se secuenció y se ensambló de novo. Se realizó un Análisis de Red de Correlación de Genes Ponderados (WGCNA) para examinar la relación entre los patrones de expresión génica y los niveles de MDA y HO utilizados como indicadores de estrés oxidativo. La inspección visual de las plantas y los contenidos de MDA y HO indican claramente que Bitters es más tolerante que Carrizo al estrés por sequía inducido por PEG. El análisis de RNA-Seq reveló un número significativamente mayor de genes expresados diferencialmente (DEGs) en Carrizo (6092) que en Bitters (320), siendo la mayoría asociados con la detección de sequía, la eliminación de ROS, la biosíntesis de osmólitos y el metabolismo de la pared celular. Además, el WGCNA identificó factores de transcripción significativamente correlacionados con los niveles de MDA y HO, proporcionando así información sobre estrategias de adaptación a la sequía y ofreciendo genes candidatos para mejorar la tolerancia a la sequía en los cítricos.
Descripción
La agricultura enfrenta el doble desafío de aumentar la producción de alimentos y proteger el medio ambiente. El cambio climático agrava este desafío, reduciendo el rendimiento de los cultivos y la biomasa debido al estrés por sequía, especialmente en regiones semiáridas donde se cultivan plantas de cítricos. Comprender los mecanismos moleculares subyacentes a la tolerancia a la sequía en los cítricos es crucial para desarrollar estrategias de adaptación. Plantas de dos portainjertos de cítricos, Carrizo Citrange y Bitters (C22), se cultivaron en una solución nutritiva de Hoagland al 50% aireada. Después de la aclimatación, las plantas fueron expuestas a una solución que contenía 0% (control) o 15% de PEG-8000 durante 10 días. Se midieron los contenidos de dialdehído malónico (MDA) y peróxido de hidrógeno (HO) en las hojas para evaluar el nivel de estrés oxidativo alcanzado. Se extrajo ARN total, se secuenció y se ensambló de novo. Se realizó un Análisis de Red de Correlación de Genes Ponderados (WGCNA) para examinar la relación entre los patrones de expresión génica y los niveles de MDA y HO utilizados como indicadores de estrés oxidativo. La inspección visual de las plantas y los contenidos de MDA y HO indican claramente que Bitters es más tolerante que Carrizo al estrés por sequía inducido por PEG. El análisis de RNA-Seq reveló un número significativamente mayor de genes expresados diferencialmente (DEGs) en Carrizo (6092) que en Bitters (320), siendo la mayoría asociados con la detección de sequía, la eliminación de ROS, la biosíntesis de osmólitos y el metabolismo de la pared celular. Además, el WGCNA identificó factores de transcripción significativamente correlacionados con los niveles de MDA y HO, proporcionando así información sobre estrategias de adaptación a la sequía y ofreciendo genes candidatos para mejorar la tolerancia a la sequía en los cítricos.