Identificación de los Genes Responsables de la Síntesis de Isoflavonas de Gliciteína en Semillas de Soja
Autores: Horitani, Masaki; Yamada, Risa; Taroura, Kanami; Maeda, Akari; Anai, Toyoaki; Watanabe, Satoshi
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Identificación de los Genes Responsables de la Síntesis de Isoflavonas de Gliciteína en Semillas de Soja
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Soja
Isoflavonas
Genisteína
Daidzeína
Gliciteína
Mutación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 8
Citaciones: Sin citaciones
Los isoflavonoides de la soja (Glycine max (L.) Merrill) son uno de los metabolitos secundarios más importantes, con beneficios funcionales para la salud humana. Las sojas acumulan tres formas agliconas de isoflavonoides: genisteína, daidzeína y gliciteína. La variedad de soja Kumachi-1 no acumula malonilglicitina en absoluto. El análisis de la estructura genética indicó que Kumachi-1 tiene una inserción de 3.8 kbp, lo que resulta en una secuencia truncada de flavonoide 6-hidroxilasa en comparación con la secuencia de tipo salvaje en Fukuyutaka. Experimentos de mapeo utilizando una línea mutante (MUT1246) con un fenotipo similar al de Kumachi-1, con un polimorfismo de un solo nucleótido (SNP), revelaron la co-segregación de esta mutación y la ausencia de isoflavonoides de gliciteína. También identificamos una línea mutante (K01) que mostró un cambio en el tiempo de retención de HPLC de los isoflavonoides de gliciteína, acumulando formas de glicosido y malonilglicosido de 6-hidroxidaidzeína. K01 contiene un SNP que produce un codón de parada prematuro en un nuevo gen de O-metiltransferasa de isoflavonoides de soja. Además, analizamos raíces peludas transgénicas de sojas que expresan los genes mencionados. Aquellos que sobreexpresan acumularon formas de malonilglicosido de 6-hidroxidaidzeína (M_6HD), y la coexpresión de ambos aumentó el nivel de malonilglicitina pero no de M_6HD. Estos resultados indican que los genes mencionados son responsables de la biosíntesis de gliciteína en el hipocótilo de la semilla de soja.
Descripción
Los isoflavonoides de la soja (Glycine max (L.) Merrill) son uno de los metabolitos secundarios más importantes, con beneficios funcionales para la salud humana. Las sojas acumulan tres formas agliconas de isoflavonoides: genisteína, daidzeína y gliciteína. La variedad de soja Kumachi-1 no acumula malonilglicitina en absoluto. El análisis de la estructura genética indicó que Kumachi-1 tiene una inserción de 3.8 kbp, lo que resulta en una secuencia truncada de flavonoide 6-hidroxilasa en comparación con la secuencia de tipo salvaje en Fukuyutaka. Experimentos de mapeo utilizando una línea mutante (MUT1246) con un fenotipo similar al de Kumachi-1, con un polimorfismo de un solo nucleótido (SNP), revelaron la co-segregación de esta mutación y la ausencia de isoflavonoides de gliciteína. También identificamos una línea mutante (K01) que mostró un cambio en el tiempo de retención de HPLC de los isoflavonoides de gliciteína, acumulando formas de glicosido y malonilglicosido de 6-hidroxidaidzeína. K01 contiene un SNP que produce un codón de parada prematuro en un nuevo gen de O-metiltransferasa de isoflavonoides de soja. Además, analizamos raíces peludas transgénicas de sojas que expresan los genes mencionados. Aquellos que sobreexpresan acumularon formas de malonilglicosido de 6-hidroxidaidzeína (M_6HD), y la coexpresión de ambos aumentó el nivel de malonilglicitina pero no de M_6HD. Estos resultados indican que los genes mencionados son responsables de la biosíntesis de gliciteína en el hipocótilo de la semilla de soja.