Análisis Integrado del Transcriptoma y Metaboloma Revela Mecanismos Moleculares de Arroz con Diferentes Tolerancias a la Salinidad
Autores: Zhou, Zhenling; Liu, Juan; Meng, Wenna; Sun, Zhiguang; Tan, Yiluo; Liu, Yan; Tan, Mingpu; Wang, Baoxiang; Yang, Jianchang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Análisis Integrado del Transcriptoma y Metaboloma Revela Mecanismos Moleculares de Arroz con Diferentes Tolerancias a la Salinidad
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Arroz
Tolerancia a la sal
Transcriptómica
Metabolómica
Genes
Metabolitos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 8
Citaciones: Sin citaciones
El arroz es un cultivo alimentario global crucial, pero carece de una tolerancia natural a altos niveles de sal, lo que resulta en reducciones significativas en el rendimiento. Para obtener una comprensión completa de los mecanismos moleculares subyacentes a la tolerancia a la sal del arroz, se requiere más investigación. En este estudio, se examinaron las diferencias transcriptómicas y metabolómicas entre la variedad de arroz tolerante a la sal Lianjian5 (TLJIAN) y la variedad de arroz sensible a la sal Huajing5 (HJING). El análisis del transcriptoma reveló 1518 genes expresados diferencialmente (DEGs), incluidos 46 genes relacionados con la tolerancia a la sal previamente reportados. Notablemente, la mayoría de los factores de transcripción expresados diferencialmente, como NAC, WRKY, MYB y EREBP, estaban regulados al alza en el arroz tolerante a la sal. El análisis del metaboloma identificó 42 metabolitos acumulados diferencialmente (DAMs) que estaban regulados al alza en TLJIAN, incluidos flavonoides, pirocatecol, lignanos, lípidos y trehalosa-6-fosfato, mientras que la mayoría de los ácidos orgánicos estaban regulados a la baja en TLJIAN. La red de interacción de 29 genes transportadores expresados diferencialmente y 19 metabolitos regulados al alza mostró una correlación positiva entre los genes de proteínas de intercambio de calcio/cationes regulados al alza y el gen transportador ABC con múltiples DAMs regulados al alza en la variedad de arroz tolerante a la sal. De manera similar, en la red de interacción de factores de transcripción expresados diferencialmente y 19 metabolitos regulados al alza en TLJIAN, 6 NACs, 13 AP2/ERFs y los factores de transcripción WRKY regulados al alza estaban correlacionados positivamente con 3 flavonoides, 3 lignanos y el lípido oleamida. Estos resultados sugieren que los efectos combinados de los factores de transcripción expresados diferencialmente, los genes transportadores y los DAMs contribuyen a la mejora de la tolerancia a la sal en TLJIAN. Además, este estudio proporciona una valiosa referencia de red gen-metabolito para comprender el mecanismo de tolerancia a la sal en el arroz.
Descripción
El arroz es un cultivo alimentario global crucial, pero carece de una tolerancia natural a altos niveles de sal, lo que resulta en reducciones significativas en el rendimiento. Para obtener una comprensión completa de los mecanismos moleculares subyacentes a la tolerancia a la sal del arroz, se requiere más investigación. En este estudio, se examinaron las diferencias transcriptómicas y metabolómicas entre la variedad de arroz tolerante a la sal Lianjian5 (TLJIAN) y la variedad de arroz sensible a la sal Huajing5 (HJING). El análisis del transcriptoma reveló 1518 genes expresados diferencialmente (DEGs), incluidos 46 genes relacionados con la tolerancia a la sal previamente reportados. Notablemente, la mayoría de los factores de transcripción expresados diferencialmente, como NAC, WRKY, MYB y EREBP, estaban regulados al alza en el arroz tolerante a la sal. El análisis del metaboloma identificó 42 metabolitos acumulados diferencialmente (DAMs) que estaban regulados al alza en TLJIAN, incluidos flavonoides, pirocatecol, lignanos, lípidos y trehalosa-6-fosfato, mientras que la mayoría de los ácidos orgánicos estaban regulados a la baja en TLJIAN. La red de interacción de 29 genes transportadores expresados diferencialmente y 19 metabolitos regulados al alza mostró una correlación positiva entre los genes de proteínas de intercambio de calcio/cationes regulados al alza y el gen transportador ABC con múltiples DAMs regulados al alza en la variedad de arroz tolerante a la sal. De manera similar, en la red de interacción de factores de transcripción expresados diferencialmente y 19 metabolitos regulados al alza en TLJIAN, 6 NACs, 13 AP2/ERFs y los factores de transcripción WRKY regulados al alza estaban correlacionados positivamente con 3 flavonoides, 3 lignanos y el lípido oleamida. Estos resultados sugieren que los efectos combinados de los factores de transcripción expresados diferencialmente, los genes transportadores y los DAMs contribuyen a la mejora de la tolerancia a la sal en TLJIAN. Además, este estudio proporciona una valiosa referencia de red gen-metabolito para comprender el mecanismo de tolerancia a la sal en el arroz.