Las plantas receptoras aliviaron el estrés alelopático de la invasora L. al aumentar la producción y la autofagia de sus células de borde radicular
Autores: Wang, Qiang; Zhou, Xijie; He, Shengli; Wang, Wenguo; Ma, Danwei; Wang, Yu; Zhang, Hong
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Las plantas receptoras aliviaron el estrés alelopático de la invasora L. al aumentar la producción y la autofagia de sus células de borde radicular
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Planta invasora
Alelopatía
Planta receptora
Aceite volátil
Autofagia
Expresión génica
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 8
Citaciones: Sin citaciones
L. es una planta invasora nativa de los Neotrópicos que ha amenazado seriamente la seguridad ecológica de China, y la alelopatía es uno de los mecanismos que subyacen a su exitosa invasión. El maíz (L.) y la soja (L.) Merr., como los principales cultivos alimentarios, suelen verse afectados en sus áreas de cultivo. El propósito de este estudio fue investigar la ultrastructura, la autofagia y la expresión génica relacionada con la liberación de las células de borde de raíz (RBCs) de las plantas receptoras después de la exposición al aceite volátil de L. y su componente principal, el alfa-terpineno, que se estudiaron utilizando maíz y soja como plantas receptoras. Los volátiles inhibieron el crecimiento de las raíces y promovieron un breve aumento en el número de RBCs. A medida que aumentaba la concentración de volátiles, los orgánulos en las RBCs se destruían gradualmente, y se producían autofagosomas intracelulares que aumentaban continuamente en número. El análisis transcriptómico reveló que los genes involucrados en la síntesis de la membrana plasmática y los componentes de la pared celular en las células de raíz receptoras estaban significativamente regulados al alza, particularmente aquellos relacionados con la síntesis de polisacáridos de la pared celular. Mientras tanto, la poligalacturonasa y las pectin metilesterasas (PME) mostraron expresión regulada al alza, y la actividad de PME también aumentó. La contribución del alfa-terpineno a este efecto alelopático del aceite volátil superó el 70%. Con base en estos resultados, las puntas de raíz de las plantas receptoras pueden aumentar la síntesis de sustancias de la pared celular mientras degradan la capa intercelular, acelerando la generación y liberación de RBCs. Mientras tanto, sus células sobrevivieron a través de la autofagia de las RBCs, lo que indica el papel clave de las RBCs en la mitigación del estrés alelopático de los volátiles.
Descripción
L. es una planta invasora nativa de los Neotrópicos que ha amenazado seriamente la seguridad ecológica de China, y la alelopatía es uno de los mecanismos que subyacen a su exitosa invasión. El maíz (L.) y la soja (L.) Merr., como los principales cultivos alimentarios, suelen verse afectados en sus áreas de cultivo. El propósito de este estudio fue investigar la ultrastructura, la autofagia y la expresión génica relacionada con la liberación de las células de borde de raíz (RBCs) de las plantas receptoras después de la exposición al aceite volátil de L. y su componente principal, el alfa-terpineno, que se estudiaron utilizando maíz y soja como plantas receptoras. Los volátiles inhibieron el crecimiento de las raíces y promovieron un breve aumento en el número de RBCs. A medida que aumentaba la concentración de volátiles, los orgánulos en las RBCs se destruían gradualmente, y se producían autofagosomas intracelulares que aumentaban continuamente en número. El análisis transcriptómico reveló que los genes involucrados en la síntesis de la membrana plasmática y los componentes de la pared celular en las células de raíz receptoras estaban significativamente regulados al alza, particularmente aquellos relacionados con la síntesis de polisacáridos de la pared celular. Mientras tanto, la poligalacturonasa y las pectin metilesterasas (PME) mostraron expresión regulada al alza, y la actividad de PME también aumentó. La contribución del alfa-terpineno a este efecto alelopático del aceite volátil superó el 70%. Con base en estos resultados, las puntas de raíz de las plantas receptoras pueden aumentar la síntesis de sustancias de la pared celular mientras degradan la capa intercelular, acelerando la generación y liberación de RBCs. Mientras tanto, sus células sobrevivieron a través de la autofagia de las RBCs, lo que indica el papel clave de las RBCs en la mitigación del estrés alelopático de los volátiles.