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Efecto de la baja temperatura en los contenidos de proteínas insecticidas de algodón (L.) en la cáscara de la cápsula y su mecanismo fisiológico

Autores: Liu, Zhenyu; Ji, Mingyu; He, Run; Dai, Yuyang; Liu, Yuting; Mou, Nana; Du, Jianing; Zhang, Xiang; Chen, Dehua; Chen, Yuan

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico


Categoría

Ciencias Agrícolas y Biológicas

Subcategoría

Botánica

Palabras clave

Temperatura
Proteína insecticida
Algodón
Estrés por bajas temperaturas
Algodón transgénico Bt
Efectos adversos

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 8

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La baja temperatura es el principal factor de los desastres naturales globales que afectan el crecimiento y la distribución de las plantas, y el algodón puede verse afectado por bajas temperaturas y daños por frío en todas las etapas de crecimiento. Además, se ha informado que la resistencia insecticida de las variedades tiene un rendimiento deficiente o inestable debido a entornos adversos. El presente estudio tuvo como objetivo investigar el impacto de la baja temperatura en los niveles de proteína insecticida en plantas de algodón transgénico (Bt) durante la etapa de máxima producción de cápsulas. Para lograr esto, se sometieron dos variedades de algodón Bt, Sikang1 (SK1) y Sikang3 (SK3), a diferentes regímenes y duraciones de temperatura. Los hallazgos del estudio demostraron que la expresión de la proteína insecticida en la cáscara de las cápsulas de las plantas de algodón transgénico Bt se inhibió significativamente bajo estrés por bajas temperaturas. Específicamente, en 2020, en comparación con el CK (27 grados C), el contenido de proteína insecticida en la cáscara de las cápsulas de SK3 disminuyó en un 28.19% después de 48 horas a una temperatura de 16 grados C. Estos resultados sugieren que el estrés por bajas temperaturas puede afectar negativamente la expresión de la proteína insecticida en el algodón transgénico Bt, destacando la necesidad de medidas adecuadas para minimizar sus efectos adversos en la producción de algodón. Además, la temperatura umbral que conduce a una disminución significativa en el contenido de proteínas insecticidas simboliza una tendencia ascendente a medida que se prolonga la duración del estrés. La disminución del contenido de proteína Bt a bajas temperaturas está asociada con cambios en el metabolismo del nitrógeno. El presente estudio reveló una correlación positiva significativa entre los niveles de actividad de la glutamato oxaloacetato transaminasa (GOT) y la glutamato piruvato transaminasa (GPT), así como en los niveles de proteína soluble en la cáscara de las cápsulas y el contenido de la proteína Bt. Por otro lado, se observó una correlación negativa significativa entre los niveles de aminoácidos libres, la actividad de peptidasas y proteasas, así como el contenido de proteína Bt. Estos hallazgos sugieren que, en la producción de algodón Bt, es crucial mantenerse alerta ante desastres por bajas temperaturas prolongadas, que duren más de 12 horas y caigan por debajo de 17-20 grados C durante la etapa de máxima producción de cápsulas. Tales condiciones pueden reducir la resistencia insecticida, lo que lleva a pérdidas económicas sustanciales.

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