El - Módulo de Trigo de Invierno Podría Mejorar la Tolerancia al Frío en Transgénicos
Autores: Dai, Ziyao; Yang, Xiaoyan; Shan, Wenwang; Hao, Yiou; Zhang, Da; Peng, Kankan; Xu, Qinghua
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Crecimiento
Desarrollo
Estrés por frío
NcARN
Resistencia al frío
Mecanismo molecular
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 6
Citaciones: Sin citaciones
El estrés frío impide el crecimiento y desarrollo del trigo y otros cultivos, reduciendo en última instancia tanto los rendimientos como la calidad. La investigación indica que los ARN no codificantes (ncARN) juegan un papel crucial en la regulación de las respuestas al estrés y la resistencia en las plantas. En un estudio anterior, observamos que la expresión de estaba inversamente correlacionada con la expresión de en Dongnongdongmai 1 (Dn1), una variedad de trigo de invierno con alta resistencia al frío, bajo condiciones de estrés por frío. Sin embargo, el mecanismo molecular que rige la respuesta al frío del módulo no se comprendía completamente. Encontramos que tanto como fueron inducidos a expresarse en tendencias opuestas, y TaNAC6A se localizó en el núcleo. También descubrimos que la expresión de y su gen objetivo, era sensible al estrés por congelación a corto plazo en plantas de Arabidopsis transgénicas. En comparación con las plantas de Arabidopsis tipo salvaje (WT), las plantas OE- mostraron una disminución en la tolerancia al frío, mientras que aquellas que sobreexpresaban demostraron una mayor tolerancia. En promedio, las plantas OE- y STTM- exhibieron menos anormalidades morfológicas en respuesta al estrés por frío, mayores actividades de enzimas antioxidantes y niveles de expresión génica, niveles más bajos de especies reactivas de oxígeno (ROS) y malondialdehído (MDA), y mayores expresiones de en la vía de señalización del frío. Así, las funciones biológicas de fueron inicialmente confirmadas a través de estrategias de expresión heteróloga, y hemos hecho el primer intento de elucidar su módulo asociado de resistencia al frío. Los hallazgos de esta investigación apoyarán investigaciones adicionales sobre la regulación de la resistencia al estrés en las plantas por ncARN y informarán estrategias de cría de módulos moleculares destinadas a mejorar la tolerancia al frío de los cultivos. El diseño de cría de módulos moleculares, como un avance significativo en la biotecnología moderna, está transformando los modelos de cría tradicionales. La cría híbrida convencional se basa en la selección empírica, que consume tiempo y está sujeta a la aleatoriedad. En contraste, la cría de módulos moleculares apunta directamente a genes clave y logra una regulación precisa a través de tecnologías como la edición genética y la biología sintética.
Descripción
El estrés frío impide el crecimiento y desarrollo del trigo y otros cultivos, reduciendo en última instancia tanto los rendimientos como la calidad. La investigación indica que los ARN no codificantes (ncARN) juegan un papel crucial en la regulación de las respuestas al estrés y la resistencia en las plantas. En un estudio anterior, observamos que la expresión de estaba inversamente correlacionada con la expresión de en Dongnongdongmai 1 (Dn1), una variedad de trigo de invierno con alta resistencia al frío, bajo condiciones de estrés por frío. Sin embargo, el mecanismo molecular que rige la respuesta al frío del módulo no se comprendía completamente. Encontramos que tanto como fueron inducidos a expresarse en tendencias opuestas, y TaNAC6A se localizó en el núcleo. También descubrimos que la expresión de y su gen objetivo, era sensible al estrés por congelación a corto plazo en plantas de Arabidopsis transgénicas. En comparación con las plantas de Arabidopsis tipo salvaje (WT), las plantas OE- mostraron una disminución en la tolerancia al frío, mientras que aquellas que sobreexpresaban demostraron una mayor tolerancia. En promedio, las plantas OE- y STTM- exhibieron menos anormalidades morfológicas en respuesta al estrés por frío, mayores actividades de enzimas antioxidantes y niveles de expresión génica, niveles más bajos de especies reactivas de oxígeno (ROS) y malondialdehído (MDA), y mayores expresiones de en la vía de señalización del frío. Así, las funciones biológicas de fueron inicialmente confirmadas a través de estrategias de expresión heteróloga, y hemos hecho el primer intento de elucidar su módulo asociado de resistencia al frío. Los hallazgos de esta investigación apoyarán investigaciones adicionales sobre la regulación de la resistencia al estrés en las plantas por ncARN y informarán estrategias de cría de módulos moleculares destinadas a mejorar la tolerancia al frío de los cultivos. El diseño de cría de módulos moleculares, como un avance significativo en la biotecnología moderna, está transformando los modelos de cría tradicionales. La cría híbrida convencional se basa en la selección empírica, que consume tiempo y está sujeta a la aleatoriedad. En contraste, la cría de módulos moleculares apunta directamente a genes clave y logra una regulación precisa a través de tecnologías como la edición genética y la biología sintética.