Descubrimiento de Genes Clave Involucrados en el Desarrollo de Semillas y la Biosíntesis de Lípidos en Espino Marino (L.) Utilizando Secuenciación del Transcriptoma UID
Autores: Zhao, Siyang; Ruan, Chengjiang; Dmitriev, Alexey A.; Kim, Hyun Uk
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Espino cerval de mar
Contenido de aceite de semilla
Tamaño de semilla
Genes
Factores de transcripción
Biosíntesis de lípidos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 9
Citaciones: Sin citaciones
El espino cerval de mar es una especie leñosa de aceite vital valorada por su papel en la conservación del suelo y su aceite de semilla bioactivo, que es rico en ácidos grasos insaturados y otros compuestos. Sin embargo, el bajo contenido de aceite en las semillas y el pequeño tamaño de las semillas son los principales obstáculos que restringen el desarrollo y la utilización del espino cerval de mar. En este estudio, probamos el contenido de aceite en las semillas y el tamaño de las semillas de 12 cultivares de espino cerval de mar e identificamos los genes clave y factores de transcripción involucrados en el desarrollo de las semillas y la biosíntesis de lípidos mediante la integración de UID RNA-seq (Identificadores Únicos, UID), WGCNA (análisis de red de coexpresión génica ponderada) y análisis de qRT-PCR (PCR cuantitativa en tiempo real). Los resultados revelaron cinco cultivares (CY02, CY11, CY201309, CY18, CY21) con contenidos de aceite significativamente más altos y cinco cultivares (CY10, CY201309, CY18, CY21, CY27) con semillas significativamente más pesadas. Un total de 10,873 genes se expresaron de manera diferencial significativa entre las etapas de desarrollo de semillas S1 y S2 de los 12 cultivares. Se utilizó WGCNA para identificar cinco módulos relacionados con el contenido de aceite en las semillas y el peso/tamaño de las semillas, y se seleccionaron 417 genes candidatos de estos módulos. Entre ellos, se identificaron múltiples genes clave y factores de transcripción; por ejemplo, la ATP sintasa, la subunidad D de la ATP sintasa y la proteína transportadora de acilo 1 estaban relacionadas con el desarrollo de las semillas; la proteína asociada a lípidos plastidiales, la proteína similar a aciltransferasas y la glicerol-3-fosfato 2--aciltransferasa 6 estaban involucradas en la biosíntesis de lípidos; y los factores de transcripción estaban asociados con el aumento y desarrollo de las semillas. Estos hallazgos proporcionan información crucial sobre la regulación genética de los rasgos de las semillas en el espino cerval de mar, ofreciendo objetivos para futuros esfuerzos de cría destinados a mejorar el rendimiento y la calidad del aceite.
Descripción
El espino cerval de mar es una especie leñosa de aceite vital valorada por su papel en la conservación del suelo y su aceite de semilla bioactivo, que es rico en ácidos grasos insaturados y otros compuestos. Sin embargo, el bajo contenido de aceite en las semillas y el pequeño tamaño de las semillas son los principales obstáculos que restringen el desarrollo y la utilización del espino cerval de mar. En este estudio, probamos el contenido de aceite en las semillas y el tamaño de las semillas de 12 cultivares de espino cerval de mar e identificamos los genes clave y factores de transcripción involucrados en el desarrollo de las semillas y la biosíntesis de lípidos mediante la integración de UID RNA-seq (Identificadores Únicos, UID), WGCNA (análisis de red de coexpresión génica ponderada) y análisis de qRT-PCR (PCR cuantitativa en tiempo real). Los resultados revelaron cinco cultivares (CY02, CY11, CY201309, CY18, CY21) con contenidos de aceite significativamente más altos y cinco cultivares (CY10, CY201309, CY18, CY21, CY27) con semillas significativamente más pesadas. Un total de 10,873 genes se expresaron de manera diferencial significativa entre las etapas de desarrollo de semillas S1 y S2 de los 12 cultivares. Se utilizó WGCNA para identificar cinco módulos relacionados con el contenido de aceite en las semillas y el peso/tamaño de las semillas, y se seleccionaron 417 genes candidatos de estos módulos. Entre ellos, se identificaron múltiples genes clave y factores de transcripción; por ejemplo, la ATP sintasa, la subunidad D de la ATP sintasa y la proteína transportadora de acilo 1 estaban relacionadas con el desarrollo de las semillas; la proteína asociada a lípidos plastidiales, la proteína similar a aciltransferasas y la glicerol-3-fosfato 2--aciltransferasa 6 estaban involucradas en la biosíntesis de lípidos; y los factores de transcripción estaban asociados con el aumento y desarrollo de las semillas. Estos hallazgos proporcionan información crucial sobre la regulación genética de los rasgos de las semillas en el espino cerval de mar, ofreciendo objetivos para futuros esfuerzos de cría destinados a mejorar el rendimiento y la calidad del aceite.