El impacto de en las características de procesamiento del grano de arroz y la calidad de apariencia
Autores: Du, Zhimin; Jia, Yinan; Hu, Peisong; Xu, Hai; Jiao, Guiai; Tang, Shaoqing
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
El impacto de en las características de procesamiento del grano de arroz y la calidad de aparienciaCategoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Tasa de arroz
OsERF34
Coloración
Gránulos de almidón
Calidad de procesamiento
Tasa de arroz entero
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 5
Citaciones: Sin citaciones
La tasa de arroz entero, definida como la proporción de granos procesados que retienen al menos tres cuartas partes de su longitud original, se ha convertido en un factor limitante que restringe la mejora de la calidad del arroz en China en los últimos años. Aquí, caracterizamos el papel del FACTOR RESPONSIVO AL ETILENO 34 (OsERF34), un factor de transcripción de la familia APETALA2 (AP2/ERF), en la morfología del grano, las propiedades fisicoquímicas y la calidad de procesamiento del arroz. A través de la eliminación mediada por CRISPR/Cas9 y la sobreexpresión (OsERF34-OE) en la variedad japonica ZH11, demostramos que ejerce efectos dependientes de la dosis en la morfología del grano y las características de procesamiento. Los mutantes exhibieron niveles de opacidad significativamente elevados, con un aumento del 52.0% en el porcentaje de granos con opacidad (PGWC) y una mejora del 65.4% en el grado de opacidad, con gránulos de almidón desordenados y agrandados, contenido de amilopectina reducido y distribución de longitud de cadena sesgada (aumentaron las cadenas A/B1 pero disminuyeron las cadenas B2/B3), y mostraron una mayor solubilidad del almidón y poder de hinchamiento, pero una resistencia a la molienda disminuida (la dureza por corte cayó entre un 12.7-16.1% y la dureza por compresión cayó entre un 11.2-16.4%), culminando en tasas de rotura duplicadas y una menor tasa de arroz entero (disminuida entre un 6.7-9.0%) durante el procesamiento. Sorprendentemente, tanto los mutantes como las líneas OE mostraron un estrechamiento del grano análogo, sin embargo, la calidad de procesamiento divergió. Los mutantes sufrieron fragilidad estructural, mientras que las líneas OE mejoraron la robustez mecánica (la dureza por compresión aumentó entre un 11.4-12.1%). Las líneas OsERF34-OE lograron tasas de arroz entero un 6.5-7.1% más altas. Nuestro trabajo posiciona como un regulador de doble función que gobierna la morfología del grano, regulando la apariencia y la calidad de procesamiento. Estas ideas sugieren que una sobreexpresión de podría mejorar la eficiencia del procesamiento, potencialmente sentando las bases para la cría de precisión.
Descripción
La tasa de arroz entero, definida como la proporción de granos procesados que retienen al menos tres cuartas partes de su longitud original, se ha convertido en un factor limitante que restringe la mejora de la calidad del arroz en China en los últimos años. Aquí, caracterizamos el papel del FACTOR RESPONSIVO AL ETILENO 34 (OsERF34), un factor de transcripción de la familia APETALA2 (AP2/ERF), en la morfología del grano, las propiedades fisicoquímicas y la calidad de procesamiento del arroz. A través de la eliminación mediada por CRISPR/Cas9 y la sobreexpresión (OsERF34-OE) en la variedad japonica ZH11, demostramos que ejerce efectos dependientes de la dosis en la morfología del grano y las características de procesamiento. Los mutantes exhibieron niveles de opacidad significativamente elevados, con un aumento del 52.0% en el porcentaje de granos con opacidad (PGWC) y una mejora del 65.4% en el grado de opacidad, con gránulos de almidón desordenados y agrandados, contenido de amilopectina reducido y distribución de longitud de cadena sesgada (aumentaron las cadenas A/B1 pero disminuyeron las cadenas B2/B3), y mostraron una mayor solubilidad del almidón y poder de hinchamiento, pero una resistencia a la molienda disminuida (la dureza por corte cayó entre un 12.7-16.1% y la dureza por compresión cayó entre un 11.2-16.4%), culminando en tasas de rotura duplicadas y una menor tasa de arroz entero (disminuida entre un 6.7-9.0%) durante el procesamiento. Sorprendentemente, tanto los mutantes como las líneas OE mostraron un estrechamiento del grano análogo, sin embargo, la calidad de procesamiento divergió. Los mutantes sufrieron fragilidad estructural, mientras que las líneas OE mejoraron la robustez mecánica (la dureza por compresión aumentó entre un 11.4-12.1%). Las líneas OsERF34-OE lograron tasas de arroz entero un 6.5-7.1% más altas. Nuestro trabajo posiciona como un regulador de doble función que gobierna la morfología del grano, regulando la apariencia y la calidad de procesamiento. Estas ideas sugieren que una sobreexpresión de podría mejorar la eficiencia del procesamiento, potencialmente sentando las bases para la cría de precisión.