Codifica una UDP-Glicosiltransferasa Responsable de la Biosíntesis de Malvidina 3--Galactósido en Arroz
Autores: Zhao, Sihan; Fu, Shuying; Cao, Zhenfeng; Liu, Hao; Huang, Sishu; Li, Chun; Zhang, Zhonghui; Yang, Hongbo; Wang, Shouchuang; Luo, Jie; Long, Tuan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Codifica una UDP-Glicosiltransferasa Responsable de la Biosíntesis de Malvidina 3--Galactósido en Arroz
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Diversidad
Antocianinas
Glicosiltransferasas
Malvidina
Galactosilación
Biosíntesis
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 13
Citaciones: Sin citaciones
La diversidad de antocianinas se debe en gran medida a la acción de las glicosiltransferasas, que añaden moieties de azúcar a las antocianidinas. Aunque se han identificado varias glicosiltransferasas que glicosilan antocianidinas en plantas, la enzima que cataliza la galactosilación de malvidina sigue siendo incierta. En este estudio, identificamos tres variedades de arroz con diferentes patrones de color de hoja, diferentes patrones de acumulación de antocianinas y diferentes patrones de expresión de los genes de biosíntesis de antocianinas (ABGs) para explorar las glicosiltransferasas (UGTs) responsables de la biosíntesis de malvidina galactosilada. Basado en el análisis de correlación de datos de transcriptoma, se identificaron nueve genes candidatos de UGT que coexpresan con 12 ABGs (los valores de r oscilan entre 0.27 y 1.00). Un análisis adicional mostró que los niveles de expresión de un gen candidato estaban altamente correlacionados con los contenidos de malvidina 3--galactósido, y la OsUGT88C3 recombinante catalizó la producción de malvidina 3--galactósido utilizando UDP-galactosa y malvidina como sustratos. La OsUGT88C3 estaba estrechamente relacionada con UGTs con actividades de glicosilación de flavona y flavonol en filogenia. Su motivo de glicosiltransferasa de productos secundarios de plantas (PSPG) terminaba con glutamina. La función de galactosilación de malvidina de fue altamente expresada en la hoja, el pistilo y el embrión, y su proteína se localizó en el retículo endoplásmico y el núcleo. Nuestros hallazgos indican que es responsable de la biosíntesis de malvidina 3--galactósido en arroz y proporcionan información sobre la biosíntesis de antocianinas en plantas.
Descripción
La diversidad de antocianinas se debe en gran medida a la acción de las glicosiltransferasas, que añaden moieties de azúcar a las antocianidinas. Aunque se han identificado varias glicosiltransferasas que glicosilan antocianidinas en plantas, la enzima que cataliza la galactosilación de malvidina sigue siendo incierta. En este estudio, identificamos tres variedades de arroz con diferentes patrones de color de hoja, diferentes patrones de acumulación de antocianinas y diferentes patrones de expresión de los genes de biosíntesis de antocianinas (ABGs) para explorar las glicosiltransferasas (UGTs) responsables de la biosíntesis de malvidina galactosilada. Basado en el análisis de correlación de datos de transcriptoma, se identificaron nueve genes candidatos de UGT que coexpresan con 12 ABGs (los valores de r oscilan entre 0.27 y 1.00). Un análisis adicional mostró que los niveles de expresión de un gen candidato estaban altamente correlacionados con los contenidos de malvidina 3--galactósido, y la OsUGT88C3 recombinante catalizó la producción de malvidina 3--galactósido utilizando UDP-galactosa y malvidina como sustratos. La OsUGT88C3 estaba estrechamente relacionada con UGTs con actividades de glicosilación de flavona y flavonol en filogenia. Su motivo de glicosiltransferasa de productos secundarios de plantas (PSPG) terminaba con glutamina. La función de galactosilación de malvidina de fue altamente expresada en la hoja, el pistilo y el embrión, y su proteína se localizó en el retículo endoplásmico y el núcleo. Nuestros hallazgos indican que es responsable de la biosíntesis de malvidina 3--galactósido en arroz y proporcionan información sobre la biosíntesis de antocianinas en plantas.