La sobreexpresión de afecta la tolerancia al frío al perturbar la homeostasis de ROS en el arroz
Autores: Ouyang, Qiqi; Zhang, Yanwen; Yang, Xiaoyi; Yang, Chong; Hou, Dianyun; Liu, Hao; Xu, Huawei
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
La sobreexpresión de afecta la tolerancia al frío al perturbar la homeostasis de ROS en el arroz
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Auxina
Transportador
Tolerancia al frío
Sobreexpresión
Plantas
ROS
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 8
Citaciones: Sin citaciones
La familia de transportadores de eflujo de auxina PIN-FORMED (PIN) es una de las principales familias de proteínas que facilita el transporte polar de auxina en las plantas. Aquí, informamos que la sobreexpresión de conduce a una arquitectura alterada de la planta y a una tolerancia al frío en el arroz. El análisis del perfil de expresión indicó que fue gradualmente suprimido por el estrés por frío. La altura del brote y el número de raíces adventicias de las plantas sobreexpresoras (OE) se redujeron significativamente en la etapa de plántula. Las raíces de las plantas OE fueron más tolerantes al tratamiento con ácido -1-naftilftalamico (NPA) que las plantas WT, lo que indica la alteración de la homeostasis de auxina en las líneas OE. El ensayo de tolerancia al frío mostró que la tasa de supervivencia de las plantas OE fue notablemente más baja que la de las plantas de tipo salvaje (WT). De manera consistente, se observaron más células muertas, un aumento en la fuga de electrolitos y un aumento en el contenido de malondialdehído (MDA) en las plantas OE en comparación con las plantas WT bajo condiciones de frío. Notablemente, las plantas OE acumularon más peróxido de hidrógeno (HO) y menos radicales aniónicos superóxido () que las plantas WT bajo condiciones de frío. En contraste, las actividades de catalasa (CAT) y de superóxido dismutasa (SOD) en las líneas OE disminuyeron significativamente en comparación con las de las plantas WT en la etapa temprana de frío, lo que implica que la tolerancia al frío deteriorada de las plantas transgénicas se atribuye probablemente a la aguda inducción de HO y a la inducción retardada de las actividades de las enzimas antioxidantes en esta etapa. Además, varios genes, que juegan un papel crucial en la producción de ROS bajo estrés abiótico, mostraron un aumento evidente después del estrés por frío en las plantas OE en comparación con las plantas WT, lo que probablemente contribuye al menos en parte a la producción de ROS bajo estrés por frío en las plantas OE. En conjunto, nuestros resultados revelan que juega un papel vital en la regulación de la arquitectura de la planta y, más importante aún, está involucrado en la regulación de la tolerancia al frío en el arroz al influir en la homeostasis de auxina y ROS.
Descripción
La familia de transportadores de eflujo de auxina PIN-FORMED (PIN) es una de las principales familias de proteínas que facilita el transporte polar de auxina en las plantas. Aquí, informamos que la sobreexpresión de conduce a una arquitectura alterada de la planta y a una tolerancia al frío en el arroz. El análisis del perfil de expresión indicó que fue gradualmente suprimido por el estrés por frío. La altura del brote y el número de raíces adventicias de las plantas sobreexpresoras (OE) se redujeron significativamente en la etapa de plántula. Las raíces de las plantas OE fueron más tolerantes al tratamiento con ácido -1-naftilftalamico (NPA) que las plantas WT, lo que indica la alteración de la homeostasis de auxina en las líneas OE. El ensayo de tolerancia al frío mostró que la tasa de supervivencia de las plantas OE fue notablemente más baja que la de las plantas de tipo salvaje (WT). De manera consistente, se observaron más células muertas, un aumento en la fuga de electrolitos y un aumento en el contenido de malondialdehído (MDA) en las plantas OE en comparación con las plantas WT bajo condiciones de frío. Notablemente, las plantas OE acumularon más peróxido de hidrógeno (HO) y menos radicales aniónicos superóxido () que las plantas WT bajo condiciones de frío. En contraste, las actividades de catalasa (CAT) y de superóxido dismutasa (SOD) en las líneas OE disminuyeron significativamente en comparación con las de las plantas WT en la etapa temprana de frío, lo que implica que la tolerancia al frío deteriorada de las plantas transgénicas se atribuye probablemente a la aguda inducción de HO y a la inducción retardada de las actividades de las enzimas antioxidantes en esta etapa. Además, varios genes, que juegan un papel crucial en la producción de ROS bajo estrés abiótico, mostraron un aumento evidente después del estrés por frío en las plantas OE en comparación con las plantas WT, lo que probablemente contribuye al menos en parte a la producción de ROS bajo estrés por frío en las plantas OE. En conjunto, nuestros resultados revelan que juega un papel vital en la regulación de la arquitectura de la planta y, más importante aún, está involucrado en la regulación de la tolerancia al frío en el arroz al influir en la homeostasis de auxina y ROS.