El análisis transcriptómico revela que la fotosíntesis y la vía del metabolismo de carotenoides están involucradas en la respuesta al estrés por salinidad en L. ssp
Autores: Jia, Jin; Wang, Fengshuo; Yuan, Mengmeng; Wang, Zhiying; Qin, Zhe; Zhang, Xiaoli; Shao, Yutao; Pei, Haixia
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
El análisis transcriptómico revela que la fotosíntesis y la vía del metabolismo de carotenoides están involucradas en la respuesta al estrés por salinidad en L. ssp
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Estrés por salinidad
Análisis fisiológico
Análisis de RNA-seq
Genes expresados diferencialmente
Respuestas al estrés
Genes clave
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 11
Citaciones: Sin citaciones
El estrés por salinidad es un factor abiótico importante que afecta negativamente el crecimiento y desarrollo de las plantas. Este estudio investigó las respuestas fisiológicas y moleculares de L. ssp. al estrés por salinidad al someter plántulas a diferentes concentraciones de NaCl. El análisis fisiológico reveló un marchitamiento significativo, clorosis y una marcada reducción en los contenidos de clorofila y carotenoides en las plántulas tratadas con NaCl, lo que indica una eficiencia fotosintética deteriorada y una mitigación del estrés oxidativo. El análisis de RNA-seq identificó una extensa reprogramación transcripcional, con 6693 y 10,280 genes expresados diferencialmente (DEGs) en los tratamientos Z150 y Z300, respectivamente, en comparación con el grupo de control. Los DEGs se agruparon en seis tendencias de expresión, con una regulación al alza sostenida en los Clusters 2 y 6 y una regulación a la baja en el Cluster 3. El análisis de enriquecimiento de Gene Ontology (GO) destacó la participación de estos DEGs en las respuestas al estrés. Los DEGs clave que codifican proteínas de choque térmico, peroxidazas, glutatión S-transferasas y factores de transcripción fueron significativamente inducidos bajo estrés por salinidad, sugiriendo sus roles en la adaptación al estrés. Además, los análisis de enriquecimiento de GO y KEGG revelaron una significativa regulación a la baja de genes asociados con la fotosíntesis y el metabolismo del carbono, indicando la interrupción de estas vías críticas. El Análisis de Redes de Coexpresión de Genes Ponderados (WGCNA) identificó genes centrales, como la sintasa de histidina y la proteína similar a receptores de baja densidad, potencialmente centrales en las respuestas al estrés por salinidad. Adicionalmente, el metabolismo de carotenoides fue significativamente inhibido, con regulación a la baja de genes clave en la vía de biosíntesis de carotenoides. La validación por RT-qPCR confirmó la fiabilidad de los datos de RNA-seq. En conjunto, estos hallazgos proporcionan una visión integral de los mecanismos fisiológicos y moleculares subyacentes a la respuesta de L. ssp. al estrés por salinidad, destacando posibles objetivos para mejorar la tolerancia a la salinidad en cultivos.
Descripción
El estrés por salinidad es un factor abiótico importante que afecta negativamente el crecimiento y desarrollo de las plantas. Este estudio investigó las respuestas fisiológicas y moleculares de L. ssp. al estrés por salinidad al someter plántulas a diferentes concentraciones de NaCl. El análisis fisiológico reveló un marchitamiento significativo, clorosis y una marcada reducción en los contenidos de clorofila y carotenoides en las plántulas tratadas con NaCl, lo que indica una eficiencia fotosintética deteriorada y una mitigación del estrés oxidativo. El análisis de RNA-seq identificó una extensa reprogramación transcripcional, con 6693 y 10,280 genes expresados diferencialmente (DEGs) en los tratamientos Z150 y Z300, respectivamente, en comparación con el grupo de control. Los DEGs se agruparon en seis tendencias de expresión, con una regulación al alza sostenida en los Clusters 2 y 6 y una regulación a la baja en el Cluster 3. El análisis de enriquecimiento de Gene Ontology (GO) destacó la participación de estos DEGs en las respuestas al estrés. Los DEGs clave que codifican proteínas de choque térmico, peroxidazas, glutatión S-transferasas y factores de transcripción fueron significativamente inducidos bajo estrés por salinidad, sugiriendo sus roles en la adaptación al estrés. Además, los análisis de enriquecimiento de GO y KEGG revelaron una significativa regulación a la baja de genes asociados con la fotosíntesis y el metabolismo del carbono, indicando la interrupción de estas vías críticas. El Análisis de Redes de Coexpresión de Genes Ponderados (WGCNA) identificó genes centrales, como la sintasa de histidina y la proteína similar a receptores de baja densidad, potencialmente centrales en las respuestas al estrés por salinidad. Adicionalmente, el metabolismo de carotenoides fue significativamente inhibido, con regulación a la baja de genes clave en la vía de biosíntesis de carotenoides. La validación por RT-qPCR confirmó la fiabilidad de los datos de RNA-seq. En conjunto, estos hallazgos proporcionan una visión integral de los mecanismos fisiológicos y moleculares subyacentes a la respuesta de L. ssp. al estrés por salinidad, destacando posibles objetivos para mejorar la tolerancia a la salinidad en cultivos.