Análisis funcional del gen de maíz en respuesta a
Autores: Qi, Xin; Zhang, Xing; Ma, Xiaoxiao; Zhao, Xinyi; Liu, Xinyang; Wei, Xiaoshuang; Tian, Huai; Liu, Yang; Zhang, Jianhua; Wang, Zhenhui
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Patógeno fúngico
Producción de maíz
Metiltransferasa H3K36
Perfil de expresión génica
Interacciones planta-patógeno
Enzimas antioxidantes
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 6
Citaciones: Sin citaciones
La mancha foliar del maíz del norte (NCLB), causada por el patógeno fúngico, es una enfermedad foliar devastadora que amenaza significativamente la producción de maíz en China. Estudios previos han demostrado que, un gen que codifica una metiltransferasa H3K36, juega un papel crucial en la regulación del crecimiento, desarrollo y respuestas al estrés del maíz. Este estudio utilizó la línea inbred de maíz B73 en su forma silvestre (WT), línea de sobreexpresión (OE) y línea de silenciamiento (SL) como materiales. Después de la inoculación artificial con, se compararon las características fenotípicas, el índice de enfermedad, el rendimiento y otros rasgos relacionados de diferentes cepas, y se utilizó RNA-Seq para analizar los cambios en el perfil de expresión génica. Los resultados mostraron que la sobreexpresión inhibió significativamente la germinación de esporas del patógeno y el crecimiento de hifas, y mejoró la actividad de las enzimas antioxidantes y la capacidad de eliminar especies reactivas de oxígeno en las plantas antes de la infección; se observó la tendencia opuesta en las líneas de silenciamiento. En comparación con la forma silvestre, se identificaron 1546 y 1837 genes expresados diferencialmente (DEGs) sensibles a en OE y SL, respectivamente. Estos genes expresados diferencialmente funcionan principalmente en vías como interacciones planta-patógeno, señalización de hormonas vegetales y biosíntesis de metabolitos secundarios. En las líneas OE, los genes relacionados con interacciones planta-patógeno, producción de especies reactivas de oxígeno (ROS) y genes clave de biosíntesis de fenilpropanoides mostraron niveles de expresión más altos. Además, regula la síntesis de auxina (JA) y ácido abscísico (SA) así como la transcripción de los genes de su vía de señalización, influyendo así en la resistencia del maíz a la enfermedad de manchas grandes en las hojas. En condiciones de mancha foliar del maíz, la sobreexpresión aumentó el rendimiento en un 9.29% en comparación con WT, mientras que SL redujo el rendimiento en un 10.10%. En conclusión, mejora la resistencia del maíz a NCLB regulando positivamente la expresión de genes de resistencia a enfermedades, la actividad de enzimas antioxidantes y las vías de defensa mediadas por hormonas.
Descripción
La mancha foliar del maíz del norte (NCLB), causada por el patógeno fúngico, es una enfermedad foliar devastadora que amenaza significativamente la producción de maíz en China. Estudios previos han demostrado que, un gen que codifica una metiltransferasa H3K36, juega un papel crucial en la regulación del crecimiento, desarrollo y respuestas al estrés del maíz. Este estudio utilizó la línea inbred de maíz B73 en su forma silvestre (WT), línea de sobreexpresión (OE) y línea de silenciamiento (SL) como materiales. Después de la inoculación artificial con, se compararon las características fenotípicas, el índice de enfermedad, el rendimiento y otros rasgos relacionados de diferentes cepas, y se utilizó RNA-Seq para analizar los cambios en el perfil de expresión génica. Los resultados mostraron que la sobreexpresión inhibió significativamente la germinación de esporas del patógeno y el crecimiento de hifas, y mejoró la actividad de las enzimas antioxidantes y la capacidad de eliminar especies reactivas de oxígeno en las plantas antes de la infección; se observó la tendencia opuesta en las líneas de silenciamiento. En comparación con la forma silvestre, se identificaron 1546 y 1837 genes expresados diferencialmente (DEGs) sensibles a en OE y SL, respectivamente. Estos genes expresados diferencialmente funcionan principalmente en vías como interacciones planta-patógeno, señalización de hormonas vegetales y biosíntesis de metabolitos secundarios. En las líneas OE, los genes relacionados con interacciones planta-patógeno, producción de especies reactivas de oxígeno (ROS) y genes clave de biosíntesis de fenilpropanoides mostraron niveles de expresión más altos. Además, regula la síntesis de auxina (JA) y ácido abscísico (SA) así como la transcripción de los genes de su vía de señalización, influyendo así en la resistencia del maíz a la enfermedad de manchas grandes en las hojas. En condiciones de mancha foliar del maíz, la sobreexpresión aumentó el rendimiento en un 9.29% en comparación con WT, mientras que SL redujo el rendimiento en un 10.10%. En conclusión, mejora la resistencia del maíz a NCLB regulando positivamente la expresión de genes de resistencia a enfermedades, la actividad de enzimas antioxidantes y las vías de defensa mediadas por hormonas.