Mejorando la Longitud del Coleóptilo de Semillas de Arroz bajo Inmersión a través de Knockout
Autores: Zhao, Zhe; Xie, Yuelan; Tian, Mengqing; Liu, Jinzhao; Chen, Chun; Zhou, Jiyong; Guo, Tao; Xiao, Wuming
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Mejorando la Longitud del Coleóptilo de Semillas de Arroz bajo Inmersión a través de Knockout
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Proteína de choque térmico
Coleoptilos
Estrés abiótico
ácido abscísico
Giberelina
Especies reactivas de oxígeno
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
El estrés por sumersión desafía la siembra directa en el cultivo de arroz. En este estudio, identificamos una proteína de choque térmico, con un dominio DnaJ, que puede regular la longitud de los coleóptilos de arroz en condiciones de inundación. A través de análisis bioinformáticos, identificamos elementos reguladores en su promotor, haciéndolo sensible a estrés abióticos, como la hipoxia o anoxia. La expresión fue mayor en las regiones basales de los brotes y coleóptilos durante la inundación. La eliminación del gen provocó la acumulación rápida de ácido abscísico (ABA) y la reducción de giberelina (GA), estimulando la elongación del coleóptilo de arroz y contribuyendo a la gestión del estrés por inundación. Además, se encontró que los mutantes eran más sensibles a los tratamientos con ABA. Estas líneas knockout mostraron una elongación celular mejorada para la extensión del coleóptilo. El análisis de RT-PCR cuantitativa reveló que mediaba la vía gluconeogénica, esencial para la energía necesaria en la expansión celular. Además, los mutantes redujeron la acumulación de especies reactivas de oxígeno (ROS) y malondialdehído bajo estrés por sumersión, atribuible a un sistema enzimático antioxidante mejorado en comparación con el tipo salvaje. En conclusión, nuestros hallazgos subrayan el papel fundamental de la eliminación del gen en la mejora de la tolerancia del arroz al estrés por sumersión al elucidar sus mecanismos. Esta información ofrece una nueva estrategia para mejorar la resiliencia contra inundaciones en el cultivo de arroz.
Descripción
El estrés por sumersión desafía la siembra directa en el cultivo de arroz. En este estudio, identificamos una proteína de choque térmico, con un dominio DnaJ, que puede regular la longitud de los coleóptilos de arroz en condiciones de inundación. A través de análisis bioinformáticos, identificamos elementos reguladores en su promotor, haciéndolo sensible a estrés abióticos, como la hipoxia o anoxia. La expresión fue mayor en las regiones basales de los brotes y coleóptilos durante la inundación. La eliminación del gen provocó la acumulación rápida de ácido abscísico (ABA) y la reducción de giberelina (GA), estimulando la elongación del coleóptilo de arroz y contribuyendo a la gestión del estrés por inundación. Además, se encontró que los mutantes eran más sensibles a los tratamientos con ABA. Estas líneas knockout mostraron una elongación celular mejorada para la extensión del coleóptilo. El análisis de RT-PCR cuantitativa reveló que mediaba la vía gluconeogénica, esencial para la energía necesaria en la expansión celular. Además, los mutantes redujeron la acumulación de especies reactivas de oxígeno (ROS) y malondialdehído bajo estrés por sumersión, atribuible a un sistema enzimático antioxidante mejorado en comparación con el tipo salvaje. En conclusión, nuestros hallazgos subrayan el papel fundamental de la eliminación del gen en la mejora de la tolerancia del arroz al estrés por sumersión al elucidar sus mecanismos. Esta información ofrece una nueva estrategia para mejorar la resiliencia contra inundaciones en el cultivo de arroz.