Análisis del transcriptoma y metaboloma de alfalfa tratada con selenio revela influencia en la biosíntesis de fenilpropanoides para mejorar el crecimiento
Autores: Wang, Fengdan; Yang, Jie; Hua, Yi; Wang, Kexin; Guo, Yue; Lu, Yalin; Zhu, Siqi; Zhang, Pan; Hu, Guofu
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Análisis del transcriptoma y metaboloma de alfalfa tratada con selenio revela influencia en la biosíntesis de fenilpropanoides para mejorar el crecimiento
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Selenio
Alfalfa
Crecimiento
Transcriptoma
Metaboloma
Pulverización foliar
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 10
Citaciones: Sin citaciones
El selenio (Se) juega un papel importante en el crecimiento de las plantas. La alfalfa (L.) es un cultivo forrajero leguminoso perenne con alto valor nutricional y funciones ricas en Se. Muchos estudios han demostrado que el selenio puede promover el crecimiento de la alfalfa, pero pocos han explorado los mecanismos de biología molecular detrás de este efecto. En este estudio, la alfalfa se dividió en dos grupos. Un grupo fue rociado con selenito de sodio (NaSeO) y el otro grupo fue rociado con agua destilada como control. Este estudio determinó el crecimiento, las características reproductivas, los cambios fisiológicos, el transcriptoma y el metaboloma de ambos grupos de alfalfa. Encontramos que el rociado foliar de 100 mg/L de NaSeO podría aumentar significativamente la tasa de crecimiento, el peso seco, el contenido total de Se, la cantidad de polen por flor, la viabilidad del polen, los espirales de las vainas y el número de semillas por vaina de las plantas de alfalfa. El nivel de clorofila, proteína soluble, prolina y glutatión también aumentó drásticamente en las plántulas de alfalfa rociadas con NaSeO. Después del análisis del transcriptoma y metaboloma, se identificaron un total de 614 genes expresados diferencialmente (DEGs) y 1500 metabolitos expresados diferencialmente (DEMs), incluidos 26 metabolitos secundarios expresados diferencialmente. Los DEGs se enriquecieron principalmente en la vía de señalización MAPK, la biosíntesis de fenilpropanoides, la biosíntesis de isoflavonoides, la biosíntesis de cutina, suberina y cera, y el metabolismo de glicerolípidos. Los DEMs se enriquecieron principalmente en la biosíntesis de flavonas y flavonoles, el metabolismo del carbono, el metabolismo de glicoxilato y dicarboxilato, el metabolismo del nitrógeno y la biosíntesis de fenilpropanoides. El análisis integrador del transcriptoma y metaboloma mostró que el rociado foliar de NaSeO afecta principalmente la biosíntesis de fenilpropanoides para promover el crecimiento de la alfalfa.
Descripción
El selenio (Se) juega un papel importante en el crecimiento de las plantas. La alfalfa (L.) es un cultivo forrajero leguminoso perenne con alto valor nutricional y funciones ricas en Se. Muchos estudios han demostrado que el selenio puede promover el crecimiento de la alfalfa, pero pocos han explorado los mecanismos de biología molecular detrás de este efecto. En este estudio, la alfalfa se dividió en dos grupos. Un grupo fue rociado con selenito de sodio (NaSeO) y el otro grupo fue rociado con agua destilada como control. Este estudio determinó el crecimiento, las características reproductivas, los cambios fisiológicos, el transcriptoma y el metaboloma de ambos grupos de alfalfa. Encontramos que el rociado foliar de 100 mg/L de NaSeO podría aumentar significativamente la tasa de crecimiento, el peso seco, el contenido total de Se, la cantidad de polen por flor, la viabilidad del polen, los espirales de las vainas y el número de semillas por vaina de las plantas de alfalfa. El nivel de clorofila, proteína soluble, prolina y glutatión también aumentó drásticamente en las plántulas de alfalfa rociadas con NaSeO. Después del análisis del transcriptoma y metaboloma, se identificaron un total de 614 genes expresados diferencialmente (DEGs) y 1500 metabolitos expresados diferencialmente (DEMs), incluidos 26 metabolitos secundarios expresados diferencialmente. Los DEGs se enriquecieron principalmente en la vía de señalización MAPK, la biosíntesis de fenilpropanoides, la biosíntesis de isoflavonoides, la biosíntesis de cutina, suberina y cera, y el metabolismo de glicerolípidos. Los DEMs se enriquecieron principalmente en la biosíntesis de flavonas y flavonoles, el metabolismo del carbono, el metabolismo de glicoxilato y dicarboxilato, el metabolismo del nitrógeno y la biosíntesis de fenilpropanoides. El análisis integrador del transcriptoma y metaboloma mostró que el rociado foliar de NaSeO afecta principalmente la biosíntesis de fenilpropanoides para promover el crecimiento de la alfalfa.