La proteína del citocromo P450 de arroz CYP71P1 es necesaria para la tolerancia al estrés térmico al regular la biosíntesis de serotonina y la homeostasis de ROS
Autores: Lv, Xuantong; Zhao, Xunan; Wang, Fang; Wang, Haili; Zhang, Yanli; Ruan, Banpu; Dong, Guojun; Yu, Yanchun; Wu, Limin; Chen, Fei
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
La proteína del citocromo P450 de arroz CYP71P1 es necesaria para la tolerancia al estrés térmico al regular la biosíntesis de serotonina y la homeostasis de ROS
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Estrés térmico
Mutante de arroz
Proteína citocromo P450
Biosíntesis de serotonina
Capacidad antioxidante
Especies reactivas de oxígeno
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 8
Citaciones: Sin citaciones
El estrés térmico es uno de los principales factores que afectan el crecimiento y el rendimiento de los cultivos. Sin embargo, los mecanismos moleculares subyacentes a la tolerancia al estrés térmico en el arroz siguen siendo en gran medida desconocidos. En este estudio, identificamos y caracterizamos el mutante de arroz, que es altamente susceptible al estrés térmico. La clonación basada en mapas reveló que codifica una proteína citocromo P450 (CYP71P1) involucrada en la biosíntesis de serotonina. Se expresa de manera ubicua en los tejidos de las plantas y muestra una fuerte regulación positiva en respuesta al estrés térmico. La mutación afecta significativamente la síntesis basal de serotonina en el arroz, y el fenotipo sensible al calor del mutante se rescata completamente mediante la suplementación exógena de serotonina. En comparación con el tipo salvaje, el mutante exhibe una capacidad antioxidante reducida, lo que lleva a una acumulación excesiva de especies reactivas de oxígeno (ROS) y un daño oxidativo severo, lo que reduce en última instancia la tolerancia al estrés térmico. Además, la interrupción de afecta significativamente la respuesta al choque térmico en el arroz, con la expresión inducida por calor de y sus genes objetivo descendentes, como y, marcadamente deprimida en el mutante. Nuestros resultados sugieren un papel fundamental de en la modulación del metabolismo de la serotonina y el mantenimiento de la homeostasis de ROS durante el estrés térmico, ofreciendo nuevas perspectivas sobre los mecanismos subyacentes a la tolerancia al calor y estrategias potenciales para mejorar la resiliencia del arroz al estrés térmico.
Descripción
El estrés térmico es uno de los principales factores que afectan el crecimiento y el rendimiento de los cultivos. Sin embargo, los mecanismos moleculares subyacentes a la tolerancia al estrés térmico en el arroz siguen siendo en gran medida desconocidos. En este estudio, identificamos y caracterizamos el mutante de arroz, que es altamente susceptible al estrés térmico. La clonación basada en mapas reveló que codifica una proteína citocromo P450 (CYP71P1) involucrada en la biosíntesis de serotonina. Se expresa de manera ubicua en los tejidos de las plantas y muestra una fuerte regulación positiva en respuesta al estrés térmico. La mutación afecta significativamente la síntesis basal de serotonina en el arroz, y el fenotipo sensible al calor del mutante se rescata completamente mediante la suplementación exógena de serotonina. En comparación con el tipo salvaje, el mutante exhibe una capacidad antioxidante reducida, lo que lleva a una acumulación excesiva de especies reactivas de oxígeno (ROS) y un daño oxidativo severo, lo que reduce en última instancia la tolerancia al estrés térmico. Además, la interrupción de afecta significativamente la respuesta al choque térmico en el arroz, con la expresión inducida por calor de y sus genes objetivo descendentes, como y, marcadamente deprimida en el mutante. Nuestros resultados sugieren un papel fundamental de en la modulación del metabolismo de la serotonina y el mantenimiento de la homeostasis de ROS durante el estrés térmico, ofreciendo nuevas perspectivas sobre los mecanismos subyacentes a la tolerancia al calor y estrategias potenciales para mejorar la resiliencia del arroz al estrés térmico.