Perspectiva transcriptómica sobre el crecimiento del tubo polínico de L. subsp. revela reprogramación y genes específicos del polen, incluidos nuevos factores de transcripción
Autores: Bullones, Amanda; Castro, Antonio Jesús; Lima-Cabello, Elena; Fernandez-Pozo, Noe; Bautista, Rocío; Alché, Juan de Dios; Claros, Manuel Gonzalo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Perspectiva transcriptómica sobre el crecimiento del tubo polínico de L. subsp. revela reprogramación y genes específicos del polen, incluidos nuevos factores de transcripción
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Tubo de polen
Olivos
Transcriptoma
RNA-seq
Genes clave
Factores de transcripción
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 9
Citaciones: Sin citaciones
El tubo de polen es una innovación clave de las plantas terrestres que es esencial para la fertilización exitosa. Su desarrollo y crecimiento han sido estudiados profusamente en organismos modelo, pero a pesar del impacto económico de los olivos, se sabe poco sobre los eventos a nivel genómico que subyacen a la hidratación y crecimiento del polen en esta especie. Para llenar este vacío, se analizaron muestras de ARNm en triplicado a 0, 1, 3 y 6 h de germinación in vitro del polen del cultivar de oliva Picual mediante RNA-seq. Se desarrolló un flujo de trabajo bioinformático en R que contempla las mejores prácticas descritas en la literatura, abarcando desde el filtrado de datos de expresión hasta la expresión diferencial y el agrupamiento, para finalmente proponer genes clave. El transcriptoma resultante del polen de oliva consistió en 22,418 transcritos fiables, de los cuales 5,364 estaban expresados diferencialmente, de los cuales 173 no tienen ortólogo en plantas y hasta 3 de ellos podrían ser factores de transcripción específicos del polen. El enriquecimiento funcional reveló una profunda reprogramación transcripcional en el polen maduro de oliva que también depende de la estabilidad y el recambio de proteínas para permitir la emergencia del tubo de polen, con muchos genes clave relacionados con proteínas de choque térmico y proteínas que contienen F-box. La reprogramación se extiende a las primeras 3 h de crecimiento, incluyendo procesos consistentes con estudios realizados en otras especies de plantas, como la regulación a la baja global de procesos biosintéticos, el tráfico de vesículas/orgánulos y la remodelación del citoesqueleto. En las últimas etapas, el crecimiento debe mantenerse a partir de transcritos persistentes. El polen maduro está equipado con transcritos para hacer frente con éxito a entornos adversos, aunque el crecimiento in vitro parece inducir varias respuestas al estrés. Finalmente, se propusieron factores de transcripción específicos del polen como probables impulsores de la germinación del polen en los olivos, que también muestran un aumento general en el número de isoformas de genes específicos del polen en relación con otras plantas.
Descripción
El tubo de polen es una innovación clave de las plantas terrestres que es esencial para la fertilización exitosa. Su desarrollo y crecimiento han sido estudiados profusamente en organismos modelo, pero a pesar del impacto económico de los olivos, se sabe poco sobre los eventos a nivel genómico que subyacen a la hidratación y crecimiento del polen en esta especie. Para llenar este vacío, se analizaron muestras de ARNm en triplicado a 0, 1, 3 y 6 h de germinación in vitro del polen del cultivar de oliva Picual mediante RNA-seq. Se desarrolló un flujo de trabajo bioinformático en R que contempla las mejores prácticas descritas en la literatura, abarcando desde el filtrado de datos de expresión hasta la expresión diferencial y el agrupamiento, para finalmente proponer genes clave. El transcriptoma resultante del polen de oliva consistió en 22,418 transcritos fiables, de los cuales 5,364 estaban expresados diferencialmente, de los cuales 173 no tienen ortólogo en plantas y hasta 3 de ellos podrían ser factores de transcripción específicos del polen. El enriquecimiento funcional reveló una profunda reprogramación transcripcional en el polen maduro de oliva que también depende de la estabilidad y el recambio de proteínas para permitir la emergencia del tubo de polen, con muchos genes clave relacionados con proteínas de choque térmico y proteínas que contienen F-box. La reprogramación se extiende a las primeras 3 h de crecimiento, incluyendo procesos consistentes con estudios realizados en otras especies de plantas, como la regulación a la baja global de procesos biosintéticos, el tráfico de vesículas/orgánulos y la remodelación del citoesqueleto. En las últimas etapas, el crecimiento debe mantenerse a partir de transcritos persistentes. El polen maduro está equipado con transcritos para hacer frente con éxito a entornos adversos, aunque el crecimiento in vitro parece inducir varias respuestas al estrés. Finalmente, se propusieron factores de transcripción específicos del polen como probables impulsores de la germinación del polen en los olivos, que también muestran un aumento general en el número de isoformas de genes específicos del polen en relación con otras plantas.