, un / Gen Familiar, Involucrado en la Regulación de Rasgos Específicos de Semillas en Arroz
Autores: Jia, Sha-Sha; Ren, Xin-Yu; Tong, Man-Ni; Jiang, Si-Yao; Zhang, Chang-Quan; Liu, Qiao-Quan; Li, Qian-Feng
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Proteínas de la familia aux/iaa
Vía de señalización de auxina
Tamaño del grano de arroz
Edición genética
Germinación de semillas
Rasgos agronómicos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 7
Citaciones: Sin citaciones
Las proteínas de la familia Aux/IAA, componentes clave de la vía de señalización de auxinas, son factores de transcripción específicos de las plantas con roles importantes en la regulación de una amplia gama de eventos de crecimiento y desarrollo en las plantas. Los genes de esta familia han sido estudiados extensamente en Arabidopsis. Sin embargo, la mayoría de los genes de la familia en arroz no han sido estudiados funcionalmente. Solo se han reportado dos genes involucrados en la regulación del tamaño del grano de arroz. El tamaño del grano es un factor clave que afecta tanto el rendimiento como la calidad del arroz. Por lo tanto, seleccionamos un miembro no reportado, basado en un análisis bioinformático, para investigar su posible papel en el control del tamaño del grano. Nuestro estudio mostró que se expresaba de manera constitutiva en todos los tejidos analizados y que la proteína codificada estaba localizada en el núcleo. Luego se generaron los mutantes utilizando la edición genética CRISPR/Cas9. Los análisis de rasgos agronómicos mostraron que la mutación aumentó significativamente la longitud y el peso del grano de arroz, pero no tuvo un efecto significativo en la altura de la planta, el número de macollos, la longitud y el ancho de la hoja bandera. Además, la opacidad de las semillas mutantes también aumentó, pero su calidad de consumo y cocción (ECQ) no se alteró. Finalmente, el análisis de germinación de semillas mostró que la eliminación del gen suprimió ligeramente la germinación de las semillas de arroz. Estos resultados sugieren que puede regular específicamente rasgos relacionados con las semillas de arroz, como la forma del grano, la opacidad del arroz y la germinación de semillas. Este estudio no solo enriqueció el estudio funcional de los genes y la vía de señalización de auxinas en arroz, sino que también proporcionó valiosos recursos genéticos para la mejora de variedades de arroz élite.
Descripción
Las proteínas de la familia Aux/IAA, componentes clave de la vía de señalización de auxinas, son factores de transcripción específicos de las plantas con roles importantes en la regulación de una amplia gama de eventos de crecimiento y desarrollo en las plantas. Los genes de esta familia han sido estudiados extensamente en Arabidopsis. Sin embargo, la mayoría de los genes de la familia en arroz no han sido estudiados funcionalmente. Solo se han reportado dos genes involucrados en la regulación del tamaño del grano de arroz. El tamaño del grano es un factor clave que afecta tanto el rendimiento como la calidad del arroz. Por lo tanto, seleccionamos un miembro no reportado, basado en un análisis bioinformático, para investigar su posible papel en el control del tamaño del grano. Nuestro estudio mostró que se expresaba de manera constitutiva en todos los tejidos analizados y que la proteína codificada estaba localizada en el núcleo. Luego se generaron los mutantes utilizando la edición genética CRISPR/Cas9. Los análisis de rasgos agronómicos mostraron que la mutación aumentó significativamente la longitud y el peso del grano de arroz, pero no tuvo un efecto significativo en la altura de la planta, el número de macollos, la longitud y el ancho de la hoja bandera. Además, la opacidad de las semillas mutantes también aumentó, pero su calidad de consumo y cocción (ECQ) no se alteró. Finalmente, el análisis de germinación de semillas mostró que la eliminación del gen suprimió ligeramente la germinación de las semillas de arroz. Estos resultados sugieren que puede regular específicamente rasgos relacionados con las semillas de arroz, como la forma del grano, la opacidad del arroz y la germinación de semillas. Este estudio no solo enriqueció el estudio funcional de los genes y la vía de señalización de auxinas en arroz, sino que también proporcionó valiosos recursos genéticos para la mejora de variedades de arroz élite.