, un gen MAPK de la verdolaga (), confirió tolerancia a la sal en transgénicos
Autores: Sun, Guoli; He, Sunan; Dong, Jing; He, Tingting; Zhu, Xiaomei; Wang, Kai; Zhang, Zhenhua; Liu, Chong; Hong, Lizhou; Xing, Jincheng
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Quinasas activadas por mitógenos
Estrés salino
Expresión génica
Ajuste osmótico
Defensa antioxidante
Factores de transcripción
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 4
Citaciones: Sin citaciones
Las quinas de proteínas activadas por mitógenos (MAPK) desempeñan roles cruciales en la señalización del estrés en las plantas, pero los mecanismos de los genes MAPK permanecen funcionalmente no caracterizados. En este estudio, el análisis transcriptómico bajo estrés salino identificó como un gen candidato, mostrando una regulación ascendente específica de la raíz. El análisis filogenético lo clasificó como una proteína MAPK del Grupo A, y la localización subcelular confirmó su asociación con la membrana. La expresión heteróloga de en mejoró significativamente la tolerancia a la sal, como lo evidencian las tasas mejoradas de germinación de semillas, raíces primarias más largas, mayor biomasa y síntomas de estrés reducidos. Mecanísticamente, la expresión activó la señalización de ABA, lo que llevó a un aumento en los niveles de ABA y a la regulación ascendente de , , y . Además, fortaleció la defensa antioxidante, como lo evidencian la actividad elevada de las enzimas antioxidantes, lo que llevó a una reducción del estrés oxidativo. Las líneas transgénicas también demostraron un ajuste osmótico mejorado a través de la acumulación de osmólitos y la homeostasis iónica, evidenciada por las proporciones específicas de Na/K en los tejidos (bajas en los brotes, altas en las raíces) resultantes de la regulación ascendente concertada de , , y . Además, el análisis de la red de coexpresión génica y el acoplamiento molecular predijeron la fosforilación de factores de transcripción WRKY, sugiriendo un nuevo mecanismo para la reprogramación del transcriptoma. En conjunto, nuestros hallazgos no solo avanzan en la comprensión de los mecanismos de tolerancia a la sal en el puerro, sino que también identifican como un determinante genético clave, sentando así las bases para su uso en programas de mejoramiento destinados a aumentar la resiliencia al estrés salino en los cultivos.
Descripción
Las quinas de proteínas activadas por mitógenos (MAPK) desempeñan roles cruciales en la señalización del estrés en las plantas, pero los mecanismos de los genes MAPK permanecen funcionalmente no caracterizados. En este estudio, el análisis transcriptómico bajo estrés salino identificó como un gen candidato, mostrando una regulación ascendente específica de la raíz. El análisis filogenético lo clasificó como una proteína MAPK del Grupo A, y la localización subcelular confirmó su asociación con la membrana. La expresión heteróloga de en mejoró significativamente la tolerancia a la sal, como lo evidencian las tasas mejoradas de germinación de semillas, raíces primarias más largas, mayor biomasa y síntomas de estrés reducidos. Mecanísticamente, la expresión activó la señalización de ABA, lo que llevó a un aumento en los niveles de ABA y a la regulación ascendente de , , y . Además, fortaleció la defensa antioxidante, como lo evidencian la actividad elevada de las enzimas antioxidantes, lo que llevó a una reducción del estrés oxidativo. Las líneas transgénicas también demostraron un ajuste osmótico mejorado a través de la acumulación de osmólitos y la homeostasis iónica, evidenciada por las proporciones específicas de Na/K en los tejidos (bajas en los brotes, altas en las raíces) resultantes de la regulación ascendente concertada de , , y . Además, el análisis de la red de coexpresión génica y el acoplamiento molecular predijeron la fosforilación de factores de transcripción WRKY, sugiriendo un nuevo mecanismo para la reprogramación del transcriptoma. En conjunto, nuestros hallazgos no solo avanzan en la comprensión de los mecanismos de tolerancia a la sal en el puerro, sino que también identifican como un determinante genético clave, sentando así las bases para su uso en programas de mejoramiento destinados a aumentar la resiliencia al estrés salino en los cultivos.