Nuevos genes identificados como moduladores de la tolerancia a la sal en plántulas de maíz utilizando la combinación de análisis de transcriptoma y BSA
Autores: Zhu, Yongxing; Ren, Ying; Liu, Ji"an; Liang, Wenguang; Zhang, Yuanyuan; Shen, Fengyuan; Ling, Jiang; Zhang, Chunyi
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Nuevos genes identificados como moduladores de la tolerancia a la sal en plántulas de maíz utilizando la combinación de análisis de transcriptoma y BSA
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Estrés salino
Rendimiento del maíz
Tolerancia a la sal
BSA-seq
Análisis transcriptómico
Genes candidatos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 9
Citaciones: Sin citaciones
(1) Antecedentes: El estrés salino es un factor abiótico que limita el rendimiento y la calidad del maíz. Se utilizaron dos líneas endogámicas, AS5, altamente tolerante a la sal, y NX420, sensible a la sal, recolectadas de la provincia de Ningxia, China, para identificar nuevos genes que modulen la resistencia a la sal en el maíz. (2) Métodos: Para comprender las diferentes bases moleculares de la tolerancia a la sal en AS5 y NX420, realizamos BSA-seq utilizando una población F2 para dos grupos extremos derivados del cruce entre AS5 y NX420. También se llevó a cabo un análisis transcriptómico de AS5 y NX420 en la etapa de plántula después de un tratamiento con 150 mM de NaCl durante 14 días. (3) Resultados: AS5 tuvo una mayor biomasa y un menor contenido de Na que NX420 en la etapa de plántula después del tratamiento con 150 mM de NaCl durante 14 días. Se mapearon ciento seis regiones candidatas para la tolerancia a la sal en todos los cromosomas a través de BSA-seq utilizando F2 en una población extrema. Basado en los polimorfismos identificados entre ambos padres, detectamos 77 genes. Se detectó un gran número de genes diferencialmente expresados (DEGs) en la etapa de plántula bajo estrés salino entre estas dos líneas endogámicas utilizando secuenciación de transcriptomas. El análisis de GO indicó que 925 y 686 genes estaban significativamente enriquecidos en el componente integral de la membrana de AS5 y NX420, respectivamente. Entre estos resultados, se identificaron dos y cuatro DEGs como superpuestos en estas dos líneas endogámicas utilizando BSA-seq y análisis transcriptómico, respectivamente. Se detectaron dos genes en AS5 y NX420; el nivel de transcripción de fue inducido a ser significativamente más alto en AS5 que en NX420 (41.99 veces frente a 6.06 veces después del tratamiento con 150 mM de NaCl durante 48 h), mientras que la expresión de no mostró diferencia significativa tras el tratamiento con sal en ambas líneas. La anotación funcional de los nuevos genes candidatos mostró que era una proteína de función desconocida. (4) Conclusiones: es un nuevo gen funcional que responde al estrés salino en la etapa de plántula, lo que proporciona un importante recurso genético para la mejora del maíz tolerante a la sal.
Descripción
(1) Antecedentes: El estrés salino es un factor abiótico que limita el rendimiento y la calidad del maíz. Se utilizaron dos líneas endogámicas, AS5, altamente tolerante a la sal, y NX420, sensible a la sal, recolectadas de la provincia de Ningxia, China, para identificar nuevos genes que modulen la resistencia a la sal en el maíz. (2) Métodos: Para comprender las diferentes bases moleculares de la tolerancia a la sal en AS5 y NX420, realizamos BSA-seq utilizando una población F2 para dos grupos extremos derivados del cruce entre AS5 y NX420. También se llevó a cabo un análisis transcriptómico de AS5 y NX420 en la etapa de plántula después de un tratamiento con 150 mM de NaCl durante 14 días. (3) Resultados: AS5 tuvo una mayor biomasa y un menor contenido de Na que NX420 en la etapa de plántula después del tratamiento con 150 mM de NaCl durante 14 días. Se mapearon ciento seis regiones candidatas para la tolerancia a la sal en todos los cromosomas a través de BSA-seq utilizando F2 en una población extrema. Basado en los polimorfismos identificados entre ambos padres, detectamos 77 genes. Se detectó un gran número de genes diferencialmente expresados (DEGs) en la etapa de plántula bajo estrés salino entre estas dos líneas endogámicas utilizando secuenciación de transcriptomas. El análisis de GO indicó que 925 y 686 genes estaban significativamente enriquecidos en el componente integral de la membrana de AS5 y NX420, respectivamente. Entre estos resultados, se identificaron dos y cuatro DEGs como superpuestos en estas dos líneas endogámicas utilizando BSA-seq y análisis transcriptómico, respectivamente. Se detectaron dos genes en AS5 y NX420; el nivel de transcripción de fue inducido a ser significativamente más alto en AS5 que en NX420 (41.99 veces frente a 6.06 veces después del tratamiento con 150 mM de NaCl durante 48 h), mientras que la expresión de no mostró diferencia significativa tras el tratamiento con sal en ambas líneas. La anotación funcional de los nuevos genes candidatos mostró que era una proteína de función desconocida. (4) Conclusiones: es un nuevo gen funcional que responde al estrés salino en la etapa de plántula, lo que proporciona un importante recurso genético para la mejora del maíz tolerante a la sal.