diferente tolerancia al calor de dos cultivares de agrostis estolonífera relacionada con la acumulación alterada de metabolitos orgánicos
Autores: Du, Yong; Zhao, Yue; Li, Zhou
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
diferente tolerancia al calor de dos cultivares de agrostis estolonífera relacionada con la acumulación alterada de metabolitos orgánicos
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Agronomía y Ciencia de los Cultivos
Palabras clave
Estrés
Cambios fisiológicos
Metabolitos
Resistente al calor
Sensible al calor
Termotolerancia
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 24
Citaciones: Sin citaciones
El estrés por alta temperatura es uno de los principales factores limitantes para el cultivo y manejo del agrostis estolonífero de temporada fría (). Los objetivos del estudio actual fueron comparar los cambios fisiológicos en la variedad tolerante al calor PROVIDENCE y la sensible al calor PENNEAGLE, e identificar diferencias en metabolitos orgánicos asociados con la termotolerancia en las hojas. Dos variedades fueron cultivadas en condiciones óptimas (23/19 grados Celsius) y bajo estrés por alta temperatura (38/33 grados Celsius) durante 15 días. El estrés por calor redujo significativamente el contenido relativo de agua en las hojas, el contenido de clorofila y la eficiencia fotoquímica, y también resultó en daño oxidativo severo en PROVIDENCE y PENNEAGLE. PROVIDENCE, tolerante al calor, mostró un déficit de agua un 10% menor, una pérdida de clorofila un 11% menor y un daño oxidativo significativamente menor, así como una mejor estabilidad de la membrana celular en comparación con PENNEAGLE bajo estrés por calor. El análisis metabolómico encontró que PROVIDENCE acumuló más azúcares (fructosa, tagatosa, lixosa, ribosa y 6-deoxi-D-glucosa), aminoácidos (norleucina, alo-treonina y glicina) y otros metabolitos (ácido láctico, ribitol, arabitol y arbutina) que PENNEAGLE. Estos metabolitos desempeñan roles positivos en el suministro de energía, ajuste osmótico, antioxidantes y estabilidad de la membrana. El estrés por calor disminuyó significativamente la acumulación de ácidos orgánicos relacionados con el ciclo del ácido tricarboxílico en las dos variedades, lo que resultó en un déficit metabólico para la producción de energía. Sin embargo, tanto PROVIDENCE como PENNEAGLE aumentaron significativamente la acumulación de estigmasterol relacionado con la estabilidad de los sistemas de membrana celular bajo estrés por calor. Estos hallazgos proporcionan una mejor comprensión de la termotolerancia diferencial en especies de césped de temporada fría. Además, los datos también pueden ser utilizados en programas de mejoramiento para mejorar la tolerancia al calor de otras especies de pasto. Sin embargo, el estudio actual se centró únicamente en las respuestas fisiológicas y metabólicas al estrés por calor entre dos genotipos. Sería mejor utilizar técnicas moleculares en futuros estudios para comprender y validar mejor la tolerancia diferencial al calor en especies de agrostis estolonífero.
Descripción
El estrés por alta temperatura es uno de los principales factores limitantes para el cultivo y manejo del agrostis estolonífero de temporada fría (). Los objetivos del estudio actual fueron comparar los cambios fisiológicos en la variedad tolerante al calor PROVIDENCE y la sensible al calor PENNEAGLE, e identificar diferencias en metabolitos orgánicos asociados con la termotolerancia en las hojas. Dos variedades fueron cultivadas en condiciones óptimas (23/19 grados Celsius) y bajo estrés por alta temperatura (38/33 grados Celsius) durante 15 días. El estrés por calor redujo significativamente el contenido relativo de agua en las hojas, el contenido de clorofila y la eficiencia fotoquímica, y también resultó en daño oxidativo severo en PROVIDENCE y PENNEAGLE. PROVIDENCE, tolerante al calor, mostró un déficit de agua un 10% menor, una pérdida de clorofila un 11% menor y un daño oxidativo significativamente menor, así como una mejor estabilidad de la membrana celular en comparación con PENNEAGLE bajo estrés por calor. El análisis metabolómico encontró que PROVIDENCE acumuló más azúcares (fructosa, tagatosa, lixosa, ribosa y 6-deoxi-D-glucosa), aminoácidos (norleucina, alo-treonina y glicina) y otros metabolitos (ácido láctico, ribitol, arabitol y arbutina) que PENNEAGLE. Estos metabolitos desempeñan roles positivos en el suministro de energía, ajuste osmótico, antioxidantes y estabilidad de la membrana. El estrés por calor disminuyó significativamente la acumulación de ácidos orgánicos relacionados con el ciclo del ácido tricarboxílico en las dos variedades, lo que resultó en un déficit metabólico para la producción de energía. Sin embargo, tanto PROVIDENCE como PENNEAGLE aumentaron significativamente la acumulación de estigmasterol relacionado con la estabilidad de los sistemas de membrana celular bajo estrés por calor. Estos hallazgos proporcionan una mejor comprensión de la termotolerancia diferencial en especies de césped de temporada fría. Además, los datos también pueden ser utilizados en programas de mejoramiento para mejorar la tolerancia al calor de otras especies de pasto. Sin embargo, el estudio actual se centró únicamente en las respuestas fisiológicas y metabólicas al estrés por calor entre dos genotipos. Sería mejor utilizar técnicas moleculares en futuros estudios para comprender y validar mejor la tolerancia diferencial al calor en especies de agrostis estolonífero.