Análisis integrados de transcriptoma y metaboloma revelan detalles de la regulación molecular de la resistencia al nematodo del tallo en batata
Autores: Qiao, Shouchen; Ma, Jukui; Wang, Yannan; Chen, Jingwei; Kang, Zhihe; Bian, Qianqian; Chen, Jinjin; Yin, Yumeng; Cao, Guozheng; Zhao, Guorui; Yang, Guohong; Sun, Houjun; Yang, Yufeng
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Análisis integrados de transcriptoma y metaboloma revelan detalles de la regulación molecular de la resistencia al nematodo del tallo en batata
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Nematodo de tallo
Cultivares de batata
Mecanismo de resistencia
Transcriptomas
Metabolomas
Biosíntesis de metabolitos secundarios
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 8
Citaciones: Sin citaciones
La enfermedad del nematodo del tallo puede reducir seriamente el rendimiento de la batata ( (L.) Lam). Para explorar el mecanismo de resistencia al nematodo del tallo en la batata, se secuenciaron y compararon los transcriptomas y metabolomas entre dos cultivares de batata, el resistente Zhenghong 22 y el susceptible Longshu 9, en diferentes momentos después de la infección por nematodos del tallo. En la vía de regulación transcripcional, la señalización de la quinasa activada por mitógenos se inició en Zhenghong 22 en la etapa temprana de la infección para activar genes relacionados con la producción de etileno. La infección por nematodos del tallo en Zhenghong 22 también desencadenó el metabolismo de ácidos grasos y la actividad de la oxidasa de explosión respiratoria en la vía metabólica, lo que estimuló aún más las vías glucolíticas y de shikimato para proporcionar materias primas para la biosíntesis de metabolitos secundarios. Un análisis integrado de la vía de regulación del metabolismo secundario en el cultivar resistente Zhenghong 22 reveló la acumulación de triptófano, fenilalanina y tirosina, lo que llevó a un aumento en la biosíntesis de fenilpropanoides y ácido salicílico y a una mayor actividad de la vía de los alcaloides. La infección por nematodos del tallo también activó la biosíntesis de terpenoides, ácido abscísico, zeatina, indol y brassinosteroides, lo que resultó en una mejor resistencia al nematodo del tallo. Finalmente, los análisis de la vía de regulación de la resistencia y un análisis de red de coexpresión génica ponderada destacaron la importancia de los genes y , que codifican una proteína similar a un receptor rica en leucina y la sintasa de 1-aminociclopropano-1-carboxilato, respectivamente. Estos son genes objetivo candidatos para aumentar la fuerza de la respuesta de defensa. Estos resultados proporcionan nuevas ideas y una base teórica para comprender el mecanismo de resistencia al nematodo del tallo en la batata.
Descripción
La enfermedad del nematodo del tallo puede reducir seriamente el rendimiento de la batata ( (L.) Lam). Para explorar el mecanismo de resistencia al nematodo del tallo en la batata, se secuenciaron y compararon los transcriptomas y metabolomas entre dos cultivares de batata, el resistente Zhenghong 22 y el susceptible Longshu 9, en diferentes momentos después de la infección por nematodos del tallo. En la vía de regulación transcripcional, la señalización de la quinasa activada por mitógenos se inició en Zhenghong 22 en la etapa temprana de la infección para activar genes relacionados con la producción de etileno. La infección por nematodos del tallo en Zhenghong 22 también desencadenó el metabolismo de ácidos grasos y la actividad de la oxidasa de explosión respiratoria en la vía metabólica, lo que estimuló aún más las vías glucolíticas y de shikimato para proporcionar materias primas para la biosíntesis de metabolitos secundarios. Un análisis integrado de la vía de regulación del metabolismo secundario en el cultivar resistente Zhenghong 22 reveló la acumulación de triptófano, fenilalanina y tirosina, lo que llevó a un aumento en la biosíntesis de fenilpropanoides y ácido salicílico y a una mayor actividad de la vía de los alcaloides. La infección por nematodos del tallo también activó la biosíntesis de terpenoides, ácido abscísico, zeatina, indol y brassinosteroides, lo que resultó en una mejor resistencia al nematodo del tallo. Finalmente, los análisis de la vía de regulación de la resistencia y un análisis de red de coexpresión génica ponderada destacaron la importancia de los genes y , que codifican una proteína similar a un receptor rica en leucina y la sintasa de 1-aminociclopropano-1-carboxilato, respectivamente. Estos son genes objetivo candidatos para aumentar la fuerza de la respuesta de defensa. Estos resultados proporcionan nuevas ideas y una base teórica para comprender el mecanismo de resistencia al nematodo del tallo en la batata.