La integración de análisis metabolómicos y transcriptómicos revela los mecanismos moleculares de la formación del color de las flores en
Autores: Wang, Ruyi; Yang, Xin; Wang, Tao; Li, Baohui; Li, Ping; Zhang, Qin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
La integración de análisis metabolómicos y transcriptómicos revela los mecanismos moleculares de la formación del color de las flores en
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Color de las flores
Antocianinas
Análisis metabolómicos
Transcriptómica
Regulación génica
Cría
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 8
Citaciones: Sin citaciones
El color de la flor es un rasgo importante que afecta el valor económico de una famosa planta ornamental de la familia Rosaceae. Con flores de color púrpura-rojo, es singularmente encantadora y muy apreciada en aplicaciones paisajísticas. Sin embargo, se sabe poco sobre su mecanismo de coloración floral, que representa un obstáculo crítico en el camino hacia la cría innovadora para el color de la flor. En este estudio, se realizaron análisis transcriptómicos y metabolómicos dirigidos de púrpura-rojo y blanco para elucidar el mecanismo de formación del color de la flor. Además, se analizaron los patrones de expresión de genes clave utilizando un experimento de RT-qPCR. Los resultados mostraron que los metabolitos diferenciales estaban significativamente enriquecidos en la vía de síntesis de flavonoides. Un total de 14 antocianinas surgieron como los metabolitos fundamentales responsables de las diferencias en el color de la flor entre las dos variedades, que comprenden siete derivados de cianidina, cinco derivados de pelargonidina y dos derivados de paeoniflorina. Además, los resultados aclararon que la vía metabólica que determina el color de la flor en púrpura-rojo abarca dos ramas distintas: cianidina y pelargonidina, excluyendo la rama de delphinidina. Adicionalmente, a través del análisis integrado de datos transcriptómicos y metabolómicos, identificamos 18 genes clave responsables de la regulación de antocianinas, construyendo así la red reguladora de genes para la síntesis de antocianinas. Entre ellos, diez genes relacionados con la síntesis de antocianinas estaban significativamente correlacionados positivamente con los contenidos de antocianinas, lo que indica que pueden ser los principales contribuyentes a la acumulación de antocianinas. Nuestra investigación contribuye con una nueva perspectiva para entender los mecanismos responsables de la formación del color de la flor. Los hallazgos de este estudio introducen estrategias novedosas para la cría de diseño molecular destinadas a manipular el color de la flor.
Descripción
El color de la flor es un rasgo importante que afecta el valor económico de una famosa planta ornamental de la familia Rosaceae. Con flores de color púrpura-rojo, es singularmente encantadora y muy apreciada en aplicaciones paisajísticas. Sin embargo, se sabe poco sobre su mecanismo de coloración floral, que representa un obstáculo crítico en el camino hacia la cría innovadora para el color de la flor. En este estudio, se realizaron análisis transcriptómicos y metabolómicos dirigidos de púrpura-rojo y blanco para elucidar el mecanismo de formación del color de la flor. Además, se analizaron los patrones de expresión de genes clave utilizando un experimento de RT-qPCR. Los resultados mostraron que los metabolitos diferenciales estaban significativamente enriquecidos en la vía de síntesis de flavonoides. Un total de 14 antocianinas surgieron como los metabolitos fundamentales responsables de las diferencias en el color de la flor entre las dos variedades, que comprenden siete derivados de cianidina, cinco derivados de pelargonidina y dos derivados de paeoniflorina. Además, los resultados aclararon que la vía metabólica que determina el color de la flor en púrpura-rojo abarca dos ramas distintas: cianidina y pelargonidina, excluyendo la rama de delphinidina. Adicionalmente, a través del análisis integrado de datos transcriptómicos y metabolómicos, identificamos 18 genes clave responsables de la regulación de antocianinas, construyendo así la red reguladora de genes para la síntesis de antocianinas. Entre ellos, diez genes relacionados con la síntesis de antocianinas estaban significativamente correlacionados positivamente con los contenidos de antocianinas, lo que indica que pueden ser los principales contribuyentes a la acumulación de antocianinas. Nuestra investigación contribuye con una nueva perspectiva para entender los mecanismos responsables de la formación del color de la flor. Los hallazgos de este estudio introducen estrategias novedosas para la cría de diseño molecular destinadas a manipular el color de la flor.