El perfil del transcriptoma en las raíces de soja revela posibles patrones génicos que regulan la eficiencia de absorción de potasio
Autores: Liu, Changkai; Tu, Bingjie; Wang, Xue; Li, Yansheng; Zhang, Qiuying; Liu, Xiaobing
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
El perfil del transcriptoma en las raíces de soja revela posibles patrones génicos que regulan la eficiencia de absorción de potasio
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Agronomía y Ciencia de los Cultivos
Palabras clave
Diferencias
Absorción de K en la raíz
Genotipos de soja vegetal
HKE
LKE
Genes
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 27
Citaciones: Sin citaciones
Se han reportado diferencias significativas en la absorción de K por la raíz entre genotipos de soja vegetal de alta eficiencia de potasio (HKE) y baja eficiencia de potasio (LKE). Las características morfológicas y fisiológicas ideales de HKE han sido definidas. Sin embargo, el mecanismo por el cual los genotipos de soja vegetal HKE absorben eficientemente K permanece sin aclarar. Usando materiales representativos, este estudio investigó las respuestas del desarrollo de la raíz al estrés de bajo K (LK) e identificó y evaluó los genes clave que afectan la absorción de K de alta eficiencia entre las raíces de soja vegetal HKE y LKE. El crecimiento de la raíz de LKE fue significativamente inhibido bajo la condición de LK. En comparación con LKE, HKE tenía más raíces laterales tanto en condiciones de LK como de CK (control). La raíz lateral de HKE respondía de manera más preferencial al IAA exógeno, con un umbral de respuesta más amplio a la concentración de IAA (de 0.1 a 1 uM). El análisis del transcriptoma reveló que LK indujo genes relacionados con el transporte que se expresaron al alza en HKE en comparación con LKE. En HKE, los genes homólogos de un gen que codifica un canal de K, el canal de potasio AKT1 (AKT1) y un gen transportador de K de alta afinidad 5 (HAK5), se expresaron ambos de manera alta bajo el estrés de LK. Además, se identificaron genes relacionados con la transducción de señales de hormonas vegetales expresados de manera diferencial entre los dos genotipos. La señalización de hormonas vegetales involucrada en las vías de regulación morfológica de la raíz puede desempeñar roles significativos en mejorar la eficiencia de la absorción de K de la soja vegetal. Se propone un diagrama que muestra posibles mecanismos moleculares en la regulación de la alta eficiencia de absorción de K en la soja vegetal.
Descripción
Se han reportado diferencias significativas en la absorción de K por la raíz entre genotipos de soja vegetal de alta eficiencia de potasio (HKE) y baja eficiencia de potasio (LKE). Las características morfológicas y fisiológicas ideales de HKE han sido definidas. Sin embargo, el mecanismo por el cual los genotipos de soja vegetal HKE absorben eficientemente K permanece sin aclarar. Usando materiales representativos, este estudio investigó las respuestas del desarrollo de la raíz al estrés de bajo K (LK) e identificó y evaluó los genes clave que afectan la absorción de K de alta eficiencia entre las raíces de soja vegetal HKE y LKE. El crecimiento de la raíz de LKE fue significativamente inhibido bajo la condición de LK. En comparación con LKE, HKE tenía más raíces laterales tanto en condiciones de LK como de CK (control). La raíz lateral de HKE respondía de manera más preferencial al IAA exógeno, con un umbral de respuesta más amplio a la concentración de IAA (de 0.1 a 1 uM). El análisis del transcriptoma reveló que LK indujo genes relacionados con el transporte que se expresaron al alza en HKE en comparación con LKE. En HKE, los genes homólogos de un gen que codifica un canal de K, el canal de potasio AKT1 (AKT1) y un gen transportador de K de alta afinidad 5 (HAK5), se expresaron ambos de manera alta bajo el estrés de LK. Además, se identificaron genes relacionados con la transducción de señales de hormonas vegetales expresados de manera diferencial entre los dos genotipos. La señalización de hormonas vegetales involucrada en las vías de regulación morfológica de la raíz puede desempeñar roles significativos en mejorar la eficiencia de la absorción de K de la soja vegetal. Se propone un diagrama que muestra posibles mecanismos moleculares en la regulación de la alta eficiencia de absorción de K en la soja vegetal.