Identificación y Perfil de Expresión de Genes en Tejidos del Tronco de Árboles Adultos L. durante la Actividad Cambial
Autores: Galibina, Natalia A.; Moshchenskaya, Yulia L.; Tarelkina, Tatiana V.; Nikerova, Kseniya M.; Korzhenevskii, Maxim A.; Serkova, Aleksandra A.; Afoshin, Nikita V.; Semenova, Ludmila I.; Ivanova, Diana S.; Guljaeva, Elena N.; Chirva, Olga V.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Identificación y Perfil de Expresión de Genes en Tejidos del Tronco de Árboles Adultos L. durante la Actividad Cambial
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Wuschel
Homeobox
Cambium
Genes
Expresión
Cambial
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 8
Citaciones: Sin citaciones
Los miembros de la familia de proteínas homeobox (WOX) relacionadas con WUSCHEL (WUS) desempeñan roles importantes en el mantenimiento y proliferación de las células madre en el cámbium, el meristemo lateral que forma todos los elementos estructurales de la madera. La mayoría de los estudios han examinado la función de estos genes en angiospermas, y se sabía muy poco sobre los árboles coníferos. El pino es uno de los coníferos más críticos para la formación de bosques a nivel mundial, y en esta investigación, estudiamos la distribución de la expresión de los genes , , y en los tejidos del tronco de L. Además, consideramos el papel de la señalización TDIF()/TDR() en la regulación de la actividad cambial del pino escocés. Se estudió la distribución de la expresión génica en los tejidos del tronco del pino escocés: (1) dependiendo de la etapa de ontogénesis (el primer grupo de objetos); y (2) dependiendo de la etapa de crecimiento cambial (el segundo grupo de objetos). El primer grupo de objetos son bosques de arándano rojo de diferentes edades (de 30, 80 y 180 años) en la subzona media de la taiga. En el momento de la selección, todos los árboles de los grupos estudiados se encontraban en la misma etapa estacional de desarrollo: se estaba formando el floema tardío y el xilema temprano en el tronco. El segundo grupo de objetos son pinos de 40 años que fueron seleccionados en un vivero forestal. Tomamos muestras de tejido del tronco el 27 de mayo de 2022, el 21 de junio de 2022 y el 21 de julio de 2022. Hemos indicado la separación espacial expresada de y en los tejidos del tronco de pino. se expresó de manera diferencial en la Fracción 1, que incluye células del floema y la zona cambial. La máxima expresión del gen ocurrió en la Fracción 2, que incluye células de xilema en diferenciación. La máxima expresión del gen ocurrió el 27 de mayo, cuando el número de células en la zona cambial fue el más alto, y luego disminuyó a casi cero. El nivel de transcripción del gen aumentó de mayo a finales de julio. Encontramos que el nivel más alto de transcripción del gen se dio durante el período de proliferación celular activa en la zona cambial, y también en los árboles con una edad cambial de 63 años, que se caracterizaban por el mayor número de capas celulares en la zona cambial. En este estudio, hemos examinado por primera vez los perfiles de expresión de genes pertenecientes al clado antiguo (y ) en tejidos de tallo en el pino escocés. Encontramos que, a diferencia de (la alta expresión que se observó durante el período de formación activa de los primeros traqueidos), la expresión de los genes del clado antiguo se observó durante el período de disminución de la actividad cambial en la segunda mitad de la temporada de crecimiento. Encontramos que la expresión se desplazó a la Fracción 1 en la mayoría de los casos y aumentó desde el lado del floema, mientras que la expresión no estaba claramente vinculada a una fracción determinada. Con base en los datos, se discute el papel del módulo de señalización CLE41/44-PXY-WOX en la regulación del crecimiento cambial.
Descripción
Los miembros de la familia de proteínas homeobox (WOX) relacionadas con WUSCHEL (WUS) desempeñan roles importantes en el mantenimiento y proliferación de las células madre en el cámbium, el meristemo lateral que forma todos los elementos estructurales de la madera. La mayoría de los estudios han examinado la función de estos genes en angiospermas, y se sabía muy poco sobre los árboles coníferos. El pino es uno de los coníferos más críticos para la formación de bosques a nivel mundial, y en esta investigación, estudiamos la distribución de la expresión de los genes , , y en los tejidos del tronco de L. Además, consideramos el papel de la señalización TDIF()/TDR() en la regulación de la actividad cambial del pino escocés. Se estudió la distribución de la expresión génica en los tejidos del tronco del pino escocés: (1) dependiendo de la etapa de ontogénesis (el primer grupo de objetos); y (2) dependiendo de la etapa de crecimiento cambial (el segundo grupo de objetos). El primer grupo de objetos son bosques de arándano rojo de diferentes edades (de 30, 80 y 180 años) en la subzona media de la taiga. En el momento de la selección, todos los árboles de los grupos estudiados se encontraban en la misma etapa estacional de desarrollo: se estaba formando el floema tardío y el xilema temprano en el tronco. El segundo grupo de objetos son pinos de 40 años que fueron seleccionados en un vivero forestal. Tomamos muestras de tejido del tronco el 27 de mayo de 2022, el 21 de junio de 2022 y el 21 de julio de 2022. Hemos indicado la separación espacial expresada de y en los tejidos del tronco de pino. se expresó de manera diferencial en la Fracción 1, que incluye células del floema y la zona cambial. La máxima expresión del gen ocurrió en la Fracción 2, que incluye células de xilema en diferenciación. La máxima expresión del gen ocurrió el 27 de mayo, cuando el número de células en la zona cambial fue el más alto, y luego disminuyó a casi cero. El nivel de transcripción del gen aumentó de mayo a finales de julio. Encontramos que el nivel más alto de transcripción del gen se dio durante el período de proliferación celular activa en la zona cambial, y también en los árboles con una edad cambial de 63 años, que se caracterizaban por el mayor número de capas celulares en la zona cambial. En este estudio, hemos examinado por primera vez los perfiles de expresión de genes pertenecientes al clado antiguo (y ) en tejidos de tallo en el pino escocés. Encontramos que, a diferencia de (la alta expresión que se observó durante el período de formación activa de los primeros traqueidos), la expresión de los genes del clado antiguo se observó durante el período de disminución de la actividad cambial en la segunda mitad de la temporada de crecimiento. Encontramos que la expresión se desplazó a la Fracción 1 en la mayoría de los casos y aumentó desde el lado del floema, mientras que la expresión no estaba claramente vinculada a una fracción determinada. Con base en los datos, se discute el papel del módulo de señalización CLE41/44-PXY-WOX en la regulación del crecimiento cambial.