Mejora la tolerancia a la congelación al activar la defensa antioxidante y la vía CBF-COR en las plantas
Autores: Hou, Mengjuan; Kong, Hui; Li, Jin; Xia, Wenwen; Zhu, Jianbo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Crecimiento de plantas
Proteínas similares a calmodulina
Estrés por frío
Análisis del transcriptoma
Tolerancia a la congelación
Expresión génica
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 8
Citaciones: Sin citaciones
El estrés a baja temperatura limita severamente el crecimiento de las plantas y reduce la productividad agrícola. Las proteínas similares a calmodulina (CML) son sensores de calcio cruciales en las respuestas al frío de las plantas. El análisis del transcriptoma de plantas estresadas por frío identificó siete genes expresados diferencialmente. La qRT-PCR confirmó que se indujo fuertemente a 4 grados C y -2 grados C. El análisis bioinformático mostró que codifica una proteína de membrana que contiene un dominio EF-hand. Esta proteína lleva un péptido señal y muestra la relación filogenética más cercana con CML3. Su promotor contiene elementos de respuesta al ABA, al jasmonato de metilo (MeJA) y al frío. Las plantas que sobreexpresan mostraron tasas de supervivencia significativamente más altas a -2 grados C que las plantas de tipo salvaje. Bajo estrés por congelación, las líneas sobreexpresantes exhibieron un contenido reducido de malondialdehído, una fuga de electrolitos relativa y una acumulación de ROS (HO y O), junto con un aumento de prolina, azúcares solubles, proteínas solubles y capacidad antioxidante total (T-AOC). Aumentó la expresión de genes responsables de la respuesta al frío y bajo condiciones normales y además reguló al alza y a 4 grados C. Así, las bajas temperaturas indujeron la expresión, que fue potencialmente regulada por ABA/MeJA. Mejora la tolerancia a la congelación al mitigar el daño oxidativo a través del aumento de T-AOC y la acumulación de osmoprotectores mientras activa la vía de señalización CBF-COR. Este gen es un nuevo objetivo para mejorar la resistencia al frío en cultivos.
Descripción
El estrés a baja temperatura limita severamente el crecimiento de las plantas y reduce la productividad agrícola. Las proteínas similares a calmodulina (CML) son sensores de calcio cruciales en las respuestas al frío de las plantas. El análisis del transcriptoma de plantas estresadas por frío identificó siete genes expresados diferencialmente. La qRT-PCR confirmó que se indujo fuertemente a 4 grados C y -2 grados C. El análisis bioinformático mostró que codifica una proteína de membrana que contiene un dominio EF-hand. Esta proteína lleva un péptido señal y muestra la relación filogenética más cercana con CML3. Su promotor contiene elementos de respuesta al ABA, al jasmonato de metilo (MeJA) y al frío. Las plantas que sobreexpresan mostraron tasas de supervivencia significativamente más altas a -2 grados C que las plantas de tipo salvaje. Bajo estrés por congelación, las líneas sobreexpresantes exhibieron un contenido reducido de malondialdehído, una fuga de electrolitos relativa y una acumulación de ROS (HO y O), junto con un aumento de prolina, azúcares solubles, proteínas solubles y capacidad antioxidante total (T-AOC). Aumentó la expresión de genes responsables de la respuesta al frío y bajo condiciones normales y además reguló al alza y a 4 grados C. Así, las bajas temperaturas indujeron la expresión, que fue potencialmente regulada por ABA/MeJA. Mejora la tolerancia a la congelación al mitigar el daño oxidativo a través del aumento de T-AOC y la acumulación de osmoprotectores mientras activa la vía de señalización CBF-COR. Este gen es un nuevo objetivo para mejorar la resistencia al frío en cultivos.