Respuesta transcriptómica de las raíces de lupino blanco al tratamiento a corto plazo con sacarosa
Autores: Roy, Proyasha; Sethi, Shrey; New, James; Lorilla, Kristina Mae; Maleski, Karen; Ancheta, Allan; Uhde-Stone, Claudia
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Respuesta transcriptómica de las raíces de lupino blanco al tratamiento a corto plazo con sacarosa
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Planta modelo
Adaptaciones
Deficiencia de fósforo
Deficiencia de hierro
Raíces en racimo
Vías de señalización
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 7
Citaciones: Sin citaciones
El lupino blanco se ha convertido en una planta modelo para entender las adaptaciones de las plantas a la deficiencia de fósforo (P) y hierro (Fe), dos factores limitantes importantes para la productividad vegetal. En respuesta a ambas deficiencias de nutrientes, el lupino blanco forma raíces en racimo, estructuras radiculares similares a un cepillo que ayudan en la adquisición de P y Fe del suelo. Aunque la función de las raíces en racimo está bien estudiada, se sabe poco sobre las vías de señalización involucradas en la detección y respuesta a una deficiencia de P y Fe. Se ha identificado la sacarosa como una señal de larga distancia enviada en concentraciones aumentadas desde el brote a la raíz en respuesta a ambas deficiencias de P y Fe. Así, la sacarosa desempeña un doble papel tanto como señal como una fuente principal de energía para la raíz. Para desentrañar las respuestas a la sacarosa como señal, realizamos una secuenciación de cDNA de extremo emparejado de Illumina en raíces de lupino blanco tratadas con sacarosa durante 20, 40 o 80 minutos, en comparación con controles no tratados (0 minutos). Identificamos 634 genes regulados al alza y 956 genes regulados a la baja en respuesta a la sacarosa. El tratamiento con sacarosa durante veinte minutos mostró la mayor cantidad de respuestas, siendo la vía de señalización activada por etileno la categoría de Ontología de Genes (GO) más enriquecida. El número de genes regulados al alza disminuyó a los 40 y 80 minutos, y la desfosforilación de proteínas se convirtió en la categoría más enriquecida. En conjunto, nuestros hallazgos indican respuestas activas a la sacarosa como señal a los 20 minutos después de la adición de sacarosa, pero menos respuestas y un posible reinicio de las vías de transducción de señales por la desfosforilación de proteínas a los 40 y 80 minutos.
Descripción
El lupino blanco se ha convertido en una planta modelo para entender las adaptaciones de las plantas a la deficiencia de fósforo (P) y hierro (Fe), dos factores limitantes importantes para la productividad vegetal. En respuesta a ambas deficiencias de nutrientes, el lupino blanco forma raíces en racimo, estructuras radiculares similares a un cepillo que ayudan en la adquisición de P y Fe del suelo. Aunque la función de las raíces en racimo está bien estudiada, se sabe poco sobre las vías de señalización involucradas en la detección y respuesta a una deficiencia de P y Fe. Se ha identificado la sacarosa como una señal de larga distancia enviada en concentraciones aumentadas desde el brote a la raíz en respuesta a ambas deficiencias de P y Fe. Así, la sacarosa desempeña un doble papel tanto como señal como una fuente principal de energía para la raíz. Para desentrañar las respuestas a la sacarosa como señal, realizamos una secuenciación de cDNA de extremo emparejado de Illumina en raíces de lupino blanco tratadas con sacarosa durante 20, 40 o 80 minutos, en comparación con controles no tratados (0 minutos). Identificamos 634 genes regulados al alza y 956 genes regulados a la baja en respuesta a la sacarosa. El tratamiento con sacarosa durante veinte minutos mostró la mayor cantidad de respuestas, siendo la vía de señalización activada por etileno la categoría de Ontología de Genes (GO) más enriquecida. El número de genes regulados al alza disminuyó a los 40 y 80 minutos, y la desfosforilación de proteínas se convirtió en la categoría más enriquecida. En conjunto, nuestros hallazgos indican respuestas activas a la sacarosa como señal a los 20 minutos después de la adición de sacarosa, pero menos respuestas y un posible reinicio de las vías de transducción de señales por la desfosforilación de proteínas a los 40 y 80 minutos.