Perspectivas transcriptómicas específicas de la etapa sobre la germinación de semillas y el desarrollo temprano en Abel
Autores: Zhang, Zhen; Liu, Caixia; Zhang, Ying; He, Zhilong; Chen, Longsheng; Xun, Chengfeng; Ma, Yushen; Yuan, Xiaokang; Xu, Yanming; Wang, Rui
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Perspectivas transcriptómicas específicas de la etapa sobre la germinación de semillas y el desarrollo temprano en Abel
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Germinación de semillas
Cambios transcriptómicos
Organización de la pared celular
Biosíntesis de fenilpropanoides
Vías de señalización hormonal
Contenido de almidón
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 9
Citaciones: Sin citaciones
La germinación de semillas es una fase crítica en el ciclo de vida de la planta (té de aceite), que influye directamente en el establecimiento de plántulas y la reproducción de cultivos. En este estudio, examinamos los cambios transcriptómicos y fisiológicos a través de cinco etapas de germinación definidas (G0-G4), desde la dormancia de la raíz hasta la emergencia de los cotiledones. Utilizando secuenciación de ARN (RNA-seq), ensamblamos 169,652 unigenes e identificamos genes expresados diferencialmente (DEGs) en cada etapa en comparación con G0, aumentando de 1708 en G1 a 10,250 en G4. El análisis de enriquecimiento funcional reveló la regulación al alza de genes asociados con la organización de la pared celular, el metabolismo de glucanos y el ensamblaje del Fotosistema II. Genes clave involucrados en la remodelación de la pared celular, incluyendo la celulosa sintasa (CESA), la fenilalanina amoníaco-liasa (PAL), la ligasa 4-cumarato-CoA (4CL), la O-metiltransferasa de cafeoil-CoA (COMT) y la peroxidasa (POD) mostraron una activación progresiva durante la germinación. Un análisis de vías de la Enciclopedia de Genes y Genomas de Kyoto (KEGG) reveló una regulación dinámica de la biosíntesis de fenilpropanoides y flavonoides, la fotosíntesis, el metabolismo de carbohidratos y las vías de señalización hormonal. Los factores de transcripción como el ácido indol-3-acético (IAA), el factor de unión a elementos responsivos al ABA (ABF) y la hélice-bucle-hélice básica (bHLH) fueron regulados al alza, sugiriendo una regulación mediada por hormonas de la liberación de la dormancia y el desarrollo de plántulas. Fisiológicamente, los niveles de citoquinina (CTK) y IAA alcanzaron su punto máximo en G4, las actividades de las enzimas antioxidantes fueron más altas en G2, y el contenido de almidón aumentó hacia etapas posteriores. Estos hallazgos proporcionan nuevas perspectivas sobre los mecanismos moleculares subyacentes a la germinación de semillas e identifican genes candidatos relevantes para la mejora de portainjertos y la propagación en viveros.
Descripción
La germinación de semillas es una fase crítica en el ciclo de vida de la planta (té de aceite), que influye directamente en el establecimiento de plántulas y la reproducción de cultivos. En este estudio, examinamos los cambios transcriptómicos y fisiológicos a través de cinco etapas de germinación definidas (G0-G4), desde la dormancia de la raíz hasta la emergencia de los cotiledones. Utilizando secuenciación de ARN (RNA-seq), ensamblamos 169,652 unigenes e identificamos genes expresados diferencialmente (DEGs) en cada etapa en comparación con G0, aumentando de 1708 en G1 a 10,250 en G4. El análisis de enriquecimiento funcional reveló la regulación al alza de genes asociados con la organización de la pared celular, el metabolismo de glucanos y el ensamblaje del Fotosistema II. Genes clave involucrados en la remodelación de la pared celular, incluyendo la celulosa sintasa (CESA), la fenilalanina amoníaco-liasa (PAL), la ligasa 4-cumarato-CoA (4CL), la O-metiltransferasa de cafeoil-CoA (COMT) y la peroxidasa (POD) mostraron una activación progresiva durante la germinación. Un análisis de vías de la Enciclopedia de Genes y Genomas de Kyoto (KEGG) reveló una regulación dinámica de la biosíntesis de fenilpropanoides y flavonoides, la fotosíntesis, el metabolismo de carbohidratos y las vías de señalización hormonal. Los factores de transcripción como el ácido indol-3-acético (IAA), el factor de unión a elementos responsivos al ABA (ABF) y la hélice-bucle-hélice básica (bHLH) fueron regulados al alza, sugiriendo una regulación mediada por hormonas de la liberación de la dormancia y el desarrollo de plántulas. Fisiológicamente, los niveles de citoquinina (CTK) y IAA alcanzaron su punto máximo en G4, las actividades de las enzimas antioxidantes fueron más altas en G2, y el contenido de almidón aumentó hacia etapas posteriores. Estos hallazgos proporcionan nuevas perspectivas sobre los mecanismos moleculares subyacentes a la germinación de semillas e identifican genes candidatos relevantes para la mejora de portainjertos y la propagación en viveros.