Perfilado del transcriptoma de plántulas revela reguladores clave y vías metabólicas en respuesta al estrés por sequía
Autores: Ji, Wei; Yu, Huan; Shangguan, Yixin; Cao, Jing; Chen, Xianglong; Zhao, Liang; Guo, Qi; Xu, Peng; Shen, Xinlian; Xu, Zhenzhen
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Perfilado del transcriptoma de plántulas revela reguladores clave y vías metabólicas en respuesta al estrés por sequía
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Estrés por sequía
Algodón
Genes
Tecnología RNA-Seq
Factores de transcripción
Mecanismos moleculares
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 9
Citaciones: Sin citaciones
El estrés por sequía es un factor limitante clave para el crecimiento, producción, desarrollo y producción del algodón ( spp.) en todo el mundo. Algunas especies de algodón diploide silvestre son notablemente tolerantes al déficit de agua y constituyen un importante reservorio para comprender los mecanismos moleculares de tolerancia a la sequía de spp. y mejorar el algodón de tierras altas cultivado. Aquí, utilizamos la tecnología de RNA-Seq para caracterizar los transcriptomas foliares de una especie de algodón diploide silvestre africano, , bajo estrés por sequía. Se identificaron un total de 12,322 genes expresados diferencialmente (DEGs) después de mapear lecturas limpias válidas al genoma de referencia de , de los cuales 1243 se expresaron diferencialmente en todas las etapas del estrés por sequía. Estos genes estaban significativamente enriquecidos en términos de funciones moleculares de Gene Ontology relacionadas con el citoesqueleto, la actividad de hidrolasas, el redox celular y la unión. Además, una proporción sustancial de los términos de procesos biológicos enriquecidos se refería a procesos celulares o subcelulares, mientras que la mayoría en la categoría de componentes celulares se refería a la función de la membrana y la fotosíntesis. Un análisis de enriquecimiento contra la Enciclopedia de Genes y Genomas de Kioto mostró que las principales vías significativamente enriquecidas eran las proteínas de antena de fotosíntesis, el metabolismo de aminoazúcares y azúcares nucleotídicos, el metabolismo de almidón y sacarosa, la vía de señalización MAPK, el metabolismo de glutatión y la transducción de señales de hormonas vegetales. Los DEGs también mostraron enriquecimientos significativamente interesantes para genes repetidos en tándem inducidos por estrés por sequía involucrados en la unión de iones de hierro, actividad de oxidoreductasas, unión de hemo y otros procesos biológicos. Se identificó un gran número de genes que codifican factores de transcripción, como MYB, bHLH, ERF, NAC, WRKY y bZIP, que desempeñan roles clave en la aclimatación al estrés por sequía. Estos resultados proporcionarán una comprensión más profunda de los mecanismos moleculares de adaptación al estrés por sequía en spp.
Descripción
El estrés por sequía es un factor limitante clave para el crecimiento, producción, desarrollo y producción del algodón ( spp.) en todo el mundo. Algunas especies de algodón diploide silvestre son notablemente tolerantes al déficit de agua y constituyen un importante reservorio para comprender los mecanismos moleculares de tolerancia a la sequía de spp. y mejorar el algodón de tierras altas cultivado. Aquí, utilizamos la tecnología de RNA-Seq para caracterizar los transcriptomas foliares de una especie de algodón diploide silvestre africano, , bajo estrés por sequía. Se identificaron un total de 12,322 genes expresados diferencialmente (DEGs) después de mapear lecturas limpias válidas al genoma de referencia de , de los cuales 1243 se expresaron diferencialmente en todas las etapas del estrés por sequía. Estos genes estaban significativamente enriquecidos en términos de funciones moleculares de Gene Ontology relacionadas con el citoesqueleto, la actividad de hidrolasas, el redox celular y la unión. Además, una proporción sustancial de los términos de procesos biológicos enriquecidos se refería a procesos celulares o subcelulares, mientras que la mayoría en la categoría de componentes celulares se refería a la función de la membrana y la fotosíntesis. Un análisis de enriquecimiento contra la Enciclopedia de Genes y Genomas de Kioto mostró que las principales vías significativamente enriquecidas eran las proteínas de antena de fotosíntesis, el metabolismo de aminoazúcares y azúcares nucleotídicos, el metabolismo de almidón y sacarosa, la vía de señalización MAPK, el metabolismo de glutatión y la transducción de señales de hormonas vegetales. Los DEGs también mostraron enriquecimientos significativamente interesantes para genes repetidos en tándem inducidos por estrés por sequía involucrados en la unión de iones de hierro, actividad de oxidoreductasas, unión de hemo y otros procesos biológicos. Se identificó un gran número de genes que codifican factores de transcripción, como MYB, bHLH, ERF, NAC, WRKY y bZIP, que desempeñan roles clave en la aclimatación al estrés por sequía. Estos resultados proporcionarán una comprensión más profunda de los mecanismos moleculares de adaptación al estrés por sequía en spp.