Integrando Fisiología, Transcriptoma y Metabolómica Revela el Potencial Mecanismo de la Regulación Dependiente de la Concentración de Óxido Nítrico en la Germinación de Embriones en
Autores: Zhao, Caihong; Zhang, Yue; Yang, Ling
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Integrando Fisiología, Transcriptoma y Metabolómica Revela el Potencial Mecanismo de la Regulación Dependiente de la Concentración de Óxido Nítrico en la Germinación de Embriones en
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
óxido nítrico
Dormancia
Germinación
Metabolitos
Genes
Mecanismos regulatorios
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 9
Citaciones: Sin citaciones
El óxido nítrico (NO) rompe la dormancia de una semilla y estimula la germinación mediante señales. Sin embargo, las principales vías metabólicas fisiológicas y los mecanismos regulatorios moleculares aún no están claros. Por lo tanto, este estudio utilizó métodos fisiológicos, transcriptómicos y metabolómicos para analizar los genes clave y los metabolitos involucrados en la regulación de la germinación del embrión de la planta por el NO y sus posibles mecanismos regulatorios. Los resultados del análisis fisiológico indican que la concentración adecuada de NO aumentó el contenido de NO y peróxido de hidrógeno (HO) en las células, estimuló la síntesis de etileno y ácido jasmonico (JA), indujo una disminución en el contenido de ácido abscísico (ABA), antagonizando el efecto de la giberelina (GA), y promovió la germinación del embrión y el posterior crecimiento de plántulas. Sin embargo, las altas concentraciones de NO causaron una acumulación excesiva de HO, destruyeron el equilibrio de especies reactivas de oxígeno (ROS) e inhibieron la germinación del embrión y el crecimiento de plántulas. El análisis combinado de transcriptómica y metabolómica mostró que los genes relacionados con el fenilpropanoide (aminoácido fenilalanina amoníaco-liasa, trans-cinnamato 4-monooxigenasa, ferulato-5-hidroxilasa, glucosiltransferasa de alcohol coniferilo) y la síntesis de flavonoides (10 genes como) fueron significativamente regulados al alza durante la germinación del embrión. La alta concentración de NO exógeno inhibió la germinación del embrión al regular al alza la expresión de la ligasa de coenzima A del ácido 4-cumarico (4CL) y regular negativamente la expresión de los genes de síntesis de flavonoides. Esto sugiere que la concentración de NO regula de manera dependiente de la concentración la biosíntesis de fenilpropanoides y flavonoides, afectando así el metabolismo de ROS y los niveles hormonales, y en última instancia regula la dormancia y la germinación de los embriones.
Descripción
El óxido nítrico (NO) rompe la dormancia de una semilla y estimula la germinación mediante señales. Sin embargo, las principales vías metabólicas fisiológicas y los mecanismos regulatorios moleculares aún no están claros. Por lo tanto, este estudio utilizó métodos fisiológicos, transcriptómicos y metabolómicos para analizar los genes clave y los metabolitos involucrados en la regulación de la germinación del embrión de la planta por el NO y sus posibles mecanismos regulatorios. Los resultados del análisis fisiológico indican que la concentración adecuada de NO aumentó el contenido de NO y peróxido de hidrógeno (HO) en las células, estimuló la síntesis de etileno y ácido jasmonico (JA), indujo una disminución en el contenido de ácido abscísico (ABA), antagonizando el efecto de la giberelina (GA), y promovió la germinación del embrión y el posterior crecimiento de plántulas. Sin embargo, las altas concentraciones de NO causaron una acumulación excesiva de HO, destruyeron el equilibrio de especies reactivas de oxígeno (ROS) e inhibieron la germinación del embrión y el crecimiento de plántulas. El análisis combinado de transcriptómica y metabolómica mostró que los genes relacionados con el fenilpropanoide (aminoácido fenilalanina amoníaco-liasa, trans-cinnamato 4-monooxigenasa, ferulato-5-hidroxilasa, glucosiltransferasa de alcohol coniferilo) y la síntesis de flavonoides (10 genes como) fueron significativamente regulados al alza durante la germinación del embrión. La alta concentración de NO exógeno inhibió la germinación del embrión al regular al alza la expresión de la ligasa de coenzima A del ácido 4-cumarico (4CL) y regular negativamente la expresión de los genes de síntesis de flavonoides. Esto sugiere que la concentración de NO regula de manera dependiente de la concentración la biosíntesis de fenilpropanoides y flavonoides, afectando así el metabolismo de ROS y los niveles hormonales, y en última instancia regula la dormancia y la germinación de los embriones.