La metabolómica y los métodos fisiológicos revelaron los efectos del estrés por sequía en la calidad del mijo de escoba durante la etapa de floración
Autores: Ren, Jiangling; Liu, Yuhan; Mao, Jiao; Xu, Yuanmeng; Wang, Mengyao; Hu, Yulu; Wang, Shu; Liu, Sichen; Qiao, Zhijun; Cao, Xiaoning
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
La metabolómica y los métodos fisiológicos revelaron los efectos del estrés por sequía en la calidad del mijo de escoba durante la etapa de floración
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Agronomía y Ciencia de los Cultivos
Palabras clave
Etapa de floración
Estrés por sequía
Mijo escoba
Amilopectina
Proteína soluble en agua
Nicotinamida
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 25
Citaciones: Sin citaciones
La etapa de floración es un período crítico para la sensibilidad al agua y la formación de calidad de mijo de escoba. Sin embargo, los efectos y mecanismos del estrés por sequía en la formación de calidad del mijo de escoba no están claros. Utilizamos la variedad resistente a la sequía Hequ red millet (H) y la variedad sensible a la sequía Yanshu No. 10 (Y) como materiales para el tratamiento de estrés por sequía durante la etapa de floración, se utilizaron métodos de metabolómica y fisiología para estudiar las diferencias en proteínas, almidón, aminoácidos, ácidos grasos de cadena media y media-larga, y sus características de respuesta a la sequía en el mijo de escoba. Los resultados mostraron que diferentes genotipos de mijo de escoba exhibieron diferentes mecanismos de respuesta ante el estrés por sequía. En el mijo rojo Hequ, el estrés por sequía aumentó significativamente los contenidos de amilopectina (2.57%), piridoxina (31.89%) y antocianina, y disminuyó significativamente los contenidos de proteína soluble en agua (5.82%), glutelina (10.07%), tiamina (14.95%) y nicotinamida (23.01%). En Yanshu No. 10, la sequía disminuyó significativamente el amilosa en un 6.05%, y aumentó significativamente los contenidos de riboflavina y nicotinamida en un 21.11% y 32.59%. El análisis de correlación mostró que el almidón total y la amilosa estaban altamente correlacionados positivamente con el palmitato de metilo; correlacionado negativamente con la amilopectina, vitaminas, proteínas, aminoácidos libres y ácidos grasos de cadena media-larga; y la amilopectina estaba significativamente correlacionada positivamente con la proteína soluble en agua, la riboflavina y la piridoxina. La proteína soluble en agua y la glutelina estaban significativamente correlacionadas positivamente con la mayoría de los aminoácidos libres, ácidos grasos de cadena media-larga y nicotinamida. La tiamina mostró una correlación positiva significativa con la nicotinamida y una correlación negativa significativa con la piridoxina. La riboflavina estaba significativamente correlacionada positivamente con la nicotinamida, la piridoxina, y la proteína soluble en agua, y la piridoxina estaba significativamente correlacionada positivamente con la proteína soluble en agua. El mijo rojo Hequ se transforma en amilopectina consumiendo proteína soluble en agua y glutelina, y mejora la resistencia a la sequía acumulando piridoxina, y cambia sus propiedades fisicoquímicas al disminuir el contenido de amilosa y proteína y elevar el contenido de amilopectina. Yanshu No. 10 resistió la sequía catabolizando lípidos para producir ácidos grasos y consumiendo amilosa para su conversión en otros metabolitos. El presente estudio ayuda a comprender la respuesta de la calidad nutricional de los millets al estrés por sequía en la etapa de floración y proporciona una base teórica para la selección y cría de variedades superiores de millets y la investigación de resistencia a la sequía.
Descripción
La etapa de floración es un período crítico para la sensibilidad al agua y la formación de calidad de mijo de escoba. Sin embargo, los efectos y mecanismos del estrés por sequía en la formación de calidad del mijo de escoba no están claros. Utilizamos la variedad resistente a la sequía Hequ red millet (H) y la variedad sensible a la sequía Yanshu No. 10 (Y) como materiales para el tratamiento de estrés por sequía durante la etapa de floración, se utilizaron métodos de metabolómica y fisiología para estudiar las diferencias en proteínas, almidón, aminoácidos, ácidos grasos de cadena media y media-larga, y sus características de respuesta a la sequía en el mijo de escoba. Los resultados mostraron que diferentes genotipos de mijo de escoba exhibieron diferentes mecanismos de respuesta ante el estrés por sequía. En el mijo rojo Hequ, el estrés por sequía aumentó significativamente los contenidos de amilopectina (2.57%), piridoxina (31.89%) y antocianina, y disminuyó significativamente los contenidos de proteína soluble en agua (5.82%), glutelina (10.07%), tiamina (14.95%) y nicotinamida (23.01%). En Yanshu No. 10, la sequía disminuyó significativamente el amilosa en un 6.05%, y aumentó significativamente los contenidos de riboflavina y nicotinamida en un 21.11% y 32.59%. El análisis de correlación mostró que el almidón total y la amilosa estaban altamente correlacionados positivamente con el palmitato de metilo; correlacionado negativamente con la amilopectina, vitaminas, proteínas, aminoácidos libres y ácidos grasos de cadena media-larga; y la amilopectina estaba significativamente correlacionada positivamente con la proteína soluble en agua, la riboflavina y la piridoxina. La proteína soluble en agua y la glutelina estaban significativamente correlacionadas positivamente con la mayoría de los aminoácidos libres, ácidos grasos de cadena media-larga y nicotinamida. La tiamina mostró una correlación positiva significativa con la nicotinamida y una correlación negativa significativa con la piridoxina. La riboflavina estaba significativamente correlacionada positivamente con la nicotinamida, la piridoxina, y la proteína soluble en agua, y la piridoxina estaba significativamente correlacionada positivamente con la proteína soluble en agua. El mijo rojo Hequ se transforma en amilopectina consumiendo proteína soluble en agua y glutelina, y mejora la resistencia a la sequía acumulando piridoxina, y cambia sus propiedades fisicoquímicas al disminuir el contenido de amilosa y proteína y elevar el contenido de amilopectina. Yanshu No. 10 resistió la sequía catabolizando lípidos para producir ácidos grasos y consumiendo amilosa para su conversión en otros metabolitos. El presente estudio ayuda a comprender la respuesta de la calidad nutricional de los millets al estrés por sequía en la etapa de floración y proporciona una base teórica para la selección y cría de variedades superiores de millets y la investigación de resistencia a la sequía.