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La sobreexpresión de LcTprxII mejora los efectos fisiológicos y bioquímicos en el maíz bajo estrés alcalino (NaCO)

Autores: Michael, David Pitia Julius; Liu, Qing; Yin, Yuejia; Wei, Xuancheng; Lu, Jainyu; Rehman, Faiz Ur; Temitope, Aroge; Qian, Buxuan; Xia, Hanchao; Han, Jiarui; Liu, Xiangguo; Jiang, Long; Qi, Xin; Sun, Ruidong; Chen, Ziqi; Zhang, Jian

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2025

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Acceso abierto

Artículo científico
2025

La sobreexpresión de LcTprxII mejora los efectos fisiológicos y bioquímicos en el maíz bajo estrés alcalino (NaCO)


Categoría

Ciencias Agrícolas y Biológicas

Subcategoría

Botánica

Palabras clave

Estrés
Gen
Tolerancia
Maíz
Antioxidante
Transcripción

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 7

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
El estrés alcalino limita la productividad de los cultivos al causar daño osmótico y oxidativo. Este estudio investigó el nuevo gen LcTprxII, una peroxirredoxina tipo II codificada por Leymus chinensis, y su papel en la mejora de la tolerancia al estrés alcalino en maíz transgénico. El gen fue clonado, sobreexpresado y caracterizado utilizando RT-PCR, análisis filogenético e identificación de motivos. Se generaron líneas de maíz transgénico mediante transformación mediada por Agrobacterium y se sometieron a análisis fisiológicos, bioquímicos y transcriptómicos bajo estrés alcalino. Bajo estrés alcalino, los resultados revelaron que la sobreexpresión de LcTprxII preservó significativamente el contenido de clorofila, mitigó el daño oxidativo y mantuvo el crecimiento en comparación con las plantas de tipo salvaje, como lo evidencian las actividades elevadas de las enzimas antioxidantes (APX, CAT, SOD y POD) y el contenido reducido de malondialdehído (MDA). El perfil transcriptómico identificó 3733 genes expresados diferencialmente y la regulación al alza de las vías de señalización de ABA y MAPK, destacando el papel de estos genes en la señalización del estrés y la adaptación metabólica. El análisis hormonal indicó niveles reducidos de ABA y aumentados de GA en las líneas transgénicas. Este estudio identificó a los factores de transcripción WRKY, bHLH y MYB como reguladores clave activados bajo estrés alcalino, contribuyendo a la regulación transcripcional en el maíz transgénico. Los ensayos de campo confirmaron el potencial agronómico del maíz sobreexpresor, con rendimiento mantenido en condiciones alcalinas. El presente estudio reveló que LcTprxII mejora las defensas antioxidantes y la señalización del estrés, lo que desencadena la tolerancia al estrés abiótico. Futuros estudios deberían explorar los efectos a largo plazo sobre el crecimiento, el rendimiento y las interacciones moleculares bajo diversas condiciones ambientales.

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