Perfilado Transcriptómico de Cañas de Hoja Blanca de Caña de Azúcar (SCWL) durante la Fase de Maduración
Autores: Lohmaneeratana, Karan; Leetanasaksakul, Kantinan; Thamchaipenet, Arinthip
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Perfilado Transcriptómico de Cañas de Hoja Blanca de Caña de Azúcar (SCWL) durante la Fase de Maduración
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Hoja blanca de caña de azúcar
Phytoplasma sacchari
Perfiles transcriptómicos
Contenido de azúcar
Mecanismos de defensa
Inmunidad vegetal
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 8
Citaciones: Sin citaciones
La enfermedad de la hoja blanca de la caña de azúcar (SCWL), causada por Phytoplasma sacchari, resulta en el mayor daño a las plantaciones de caña de azúcar. Algunas cañas SCWL pueden crecer sin ser notadas durante la fase de maduración, lo que resulta en un bajo rendimiento de azúcar en general, o pueden ser utilizadas accidentalmente como cañas semilla. En este trabajo, se investigaron cañas SCWL y asintomáticas de 12 meses de edad que crecían en el mismo campo. Una abundancia de fitoplasma en las cañas SCWL afectó el crecimiento y el contenido de azúcar, así como alteraciones de los perfiles transcriptómicos correspondientes a varias vías que respondieron a la infección. La supresión de la fotosíntesis, el metabolismo de porfirinas y clorofila, junto con un aumento en la expresión de clorofilasa, contribuyó a la reducción de los niveles de clorofila y la fotosíntesis. El bloqueo del transporte de sacarosa probablemente ocurrió debido a la expresión de transportadores de azúcar en las hojas, pero con supresión en los tallos, resultando en un bajo contenido de azúcar en las cañas. El aumento de la expresión de genes asociados con cascadas MAPK, la transducción de señales de hormonas vegetales, la formación de tapones de calosa, la vía del fenilpropanoide y las cascadas de calcio promovió positivamente los mecanismos de defensa contra la colonización por fitoplasma mediante una acumulación de lignina y calcio en respuesta a la inmunidad de la planta. La significativa regulación a la baja probablemente resulta en una reducción de las enzimas antioxidantes y facilita la invasión del patógeno, mientras que la expresión de la biosíntesis de sesquiterpenos posiblemente atrae a los vectores de insectos para la transmisión, permitiendo así la propagación del fitoplasma. Además, la regulación a la baja de la biosíntesis de flavonoides potencialmente intensifica los síntomas de SCWL ante el desafío del fitoplasma. Estos perfiles transcriptómicos de caña de azúcar SCWL describen la primera interacción integral entre caña de azúcar y fitoplasma durante la etapa de cosecha. Comprender los mecanismos moleculares permitirá una gestión sostenible y la prevención de la enfermedad SCWL, un beneficio crucial para la industria azucarera.
Descripción
La enfermedad de la hoja blanca de la caña de azúcar (SCWL), causada por Phytoplasma sacchari, resulta en el mayor daño a las plantaciones de caña de azúcar. Algunas cañas SCWL pueden crecer sin ser notadas durante la fase de maduración, lo que resulta en un bajo rendimiento de azúcar en general, o pueden ser utilizadas accidentalmente como cañas semilla. En este trabajo, se investigaron cañas SCWL y asintomáticas de 12 meses de edad que crecían en el mismo campo. Una abundancia de fitoplasma en las cañas SCWL afectó el crecimiento y el contenido de azúcar, así como alteraciones de los perfiles transcriptómicos correspondientes a varias vías que respondieron a la infección. La supresión de la fotosíntesis, el metabolismo de porfirinas y clorofila, junto con un aumento en la expresión de clorofilasa, contribuyó a la reducción de los niveles de clorofila y la fotosíntesis. El bloqueo del transporte de sacarosa probablemente ocurrió debido a la expresión de transportadores de azúcar en las hojas, pero con supresión en los tallos, resultando en un bajo contenido de azúcar en las cañas. El aumento de la expresión de genes asociados con cascadas MAPK, la transducción de señales de hormonas vegetales, la formación de tapones de calosa, la vía del fenilpropanoide y las cascadas de calcio promovió positivamente los mecanismos de defensa contra la colonización por fitoplasma mediante una acumulación de lignina y calcio en respuesta a la inmunidad de la planta. La significativa regulación a la baja probablemente resulta en una reducción de las enzimas antioxidantes y facilita la invasión del patógeno, mientras que la expresión de la biosíntesis de sesquiterpenos posiblemente atrae a los vectores de insectos para la transmisión, permitiendo así la propagación del fitoplasma. Además, la regulación a la baja de la biosíntesis de flavonoides potencialmente intensifica los síntomas de SCWL ante el desafío del fitoplasma. Estos perfiles transcriptómicos de caña de azúcar SCWL describen la primera interacción integral entre caña de azúcar y fitoplasma durante la etapa de cosecha. Comprender los mecanismos moleculares permitirá una gestión sostenible y la prevención de la enfermedad SCWL, un beneficio crucial para la industria azucarera.