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La biosíntesis de flavonoides en Georgi: análisis de metabolómica y transcriptómica

Autores: Yao, Dongzuo; Xing, Jiaqian; Tang, Qingye; Hou, Yue; Chen, Binbin; Yao, Wenmiao; Li, Zhenfang; Wang, Jiaxing; Niu, Yanbing; Wang, Defu

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

La biosíntesis de flavonoides en Georgi: análisis de metabolómica y transcriptómica


Categoría

Ciencias Agrícolas y Biológicas

Subcategoría

Agronomía y Ciencia de los Cultivos

Palabras clave

Flavonoidos
Metabolitos
Genes
Tejidos vegetales
Biosíntesis
Redes regulatorias

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 22

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Georgi (SB), una planta de la familia, contiene flavonoides con potentes beneficios para la salud humana. Los detalles mecanísticos completos y las redes regulatorias relacionadas con la biosíntesis de estos compuestos en SB han sido el foco de investigaciones recientes pero aún están fragmentados. De manera similar, un recuento completo de los metabolitos producidos, específicamente flavonoides, y su distribución en diferentes partes de la planta es incompleto. Para proporcionar una imagen más completa, aquí hemos explorado los metabolitos de SB y los genes diferencialmente expresados en los tejidos subterráneos y aéreos. De los 947 metabolitos identificados, 373 eran flavonoides acumulados diferencialmente (DAFs), y 147 de estos se acumularon diferencialmente en las raíces en comparación con otros tejidos. Interesantemente, las raíces acumularon más baicalina y baicaleína que los tejidos sobre el suelo, pero tuvieron bajos niveles de escutelareína y wogonósido, en contraste con informes anteriores. Estas diferencias pueden atribuirse a la variedad de planta, la edad de las plantas o el protocolo de extracción. El análisis de transcriptómica identificó 56 genes clave de la vía de síntesis de flavonoides en los seis tejidos de la planta SB. Un análisis de red de correlación génica ponderada realizado con cuatro DAFs (baicalina, baicaleína, escutelareína y wogonósido) produjo 13 módulos. Baicalina y baicaleína se correlacionaron positivamente con uno de estos módulos, mientras que wogonósido y escutelareína se correlacionaron con otros tres módulos. La expresión génica en estos módulos fue consistente con la acumulación observada de estos compuestos en los tejidos de la planta. Catorce genes estructurales estaban altamente correlacionados con baicalina, baicaleína y escutelareína, y 241 factores de transcripción (FTs) asociados a estos cuatro compuestos. Los 13 genes estructurales altamente correlacionados y 21 FTs altamente correlacionados se utilizaron para construir redes de correlación, donde se identificaron genes altamente correlacionados con genes de biosíntesis de flavonoides. La sobreexpresión de algunos de estos genes, a saber, (Sb02g25620), (Sb09g00160) y (Sb07g11990), en callo de SB aumentó el contenido de flavonoides y reguló la expresión de genes involucrados en la vía de biosíntesis de flavonoides, confirmando su asociación con la producción de flavonoides. En general, este trabajo contribuye a delinear las diferencias en la biosíntesis de flavonoides entre los diferentes tejidos de SB.

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