La Glucosa-6-Fosfato 1-Epimerasa Responde a la Escasez de Fosfato Regulando la Homeostasis de Carbohidratos en Arroz y
Autores: Zhang, Hongkai; Zhang, Shuhao; Guo, Youming; You, Luyao; Ma, Hongqian; Cao, Yubao; Zhang, Haiying; Luo, Bowen; Zhang, Xiao; Liu, Dan; Wu, Ling; Gao, Duojiang; Gao, Shiqiang; Han, Baolin; Zhang, Guohua; Li, Jijin; Feng, Zihao; Li, Dong; Ma, Yi; Lan, Haibo; Gong, Lijuan; Gao, Shibin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Plantas
Deficiencia de fosfato
Arquitectura de raíces
Carbohidratos
Glucosa-6-fosfato 1-epimerasa
G6PE
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
Las plantas se adaptan a la escasez de fosfato remodelando la arquitectura de las raíces y reallocando carbohidratos. Se hipotetiza que la glucosa-6-fosfato 1-epimerasa (G6PE), una enzima clave en el metabolismo del carbono y la energía, contribuye a las respuestas a la escasez de fosfato. Aquí, investigamos el papel de G6PE en el arroz y a través de análisis fenotípicos, fisiológicos y moleculares de mutantes. En condiciones de fosfato normal (NP), ambos mutantes exhibieron una biomasa y un peso fresco significativamente reducidos en comparación con las plantas tipo salvaje (WT), lo que indica una inhibición del crecimiento causada por las mutaciones. En condiciones de bajo fosfato (LP), los mutantes mostraron un crecimiento radicular mejorado, lo que sugiere que G6PE funciona como un regulador negativo del crecimiento radial de las raíces en condiciones de deficiencia de fosfato. El mutante mostró un contenido de fosfato elevado y un aumento en la acumulación de almidón en las hojas bajo LP, mientras que acumuló más fosfato pero menos almidón bajo NP. El análisis de expresión reveló que los transcritos de G6PE estaban suprimidos bajo NP pero se mantuvieron relativamente estables bajo LP. Notablemente, entre los genes inducidos por la escasez de fosfato (PSI), solo se observaron cambios transcripcionales notables en ambas especies. Estos hallazgos indican que G6PE contribuye a la homeostasis del fosfato modulando el metabolismo de carbohidratos, restringiendo el crecimiento radial de las raíces y regulando selectivamente la expresión en condiciones de deficiencia de fosfato.
Descripción
Las plantas se adaptan a la escasez de fosfato remodelando la arquitectura de las raíces y reallocando carbohidratos. Se hipotetiza que la glucosa-6-fosfato 1-epimerasa (G6PE), una enzima clave en el metabolismo del carbono y la energía, contribuye a las respuestas a la escasez de fosfato. Aquí, investigamos el papel de G6PE en el arroz y a través de análisis fenotípicos, fisiológicos y moleculares de mutantes. En condiciones de fosfato normal (NP), ambos mutantes exhibieron una biomasa y un peso fresco significativamente reducidos en comparación con las plantas tipo salvaje (WT), lo que indica una inhibición del crecimiento causada por las mutaciones. En condiciones de bajo fosfato (LP), los mutantes mostraron un crecimiento radicular mejorado, lo que sugiere que G6PE funciona como un regulador negativo del crecimiento radial de las raíces en condiciones de deficiencia de fosfato. El mutante mostró un contenido de fosfato elevado y un aumento en la acumulación de almidón en las hojas bajo LP, mientras que acumuló más fosfato pero menos almidón bajo NP. El análisis de expresión reveló que los transcritos de G6PE estaban suprimidos bajo NP pero se mantuvieron relativamente estables bajo LP. Notablemente, entre los genes inducidos por la escasez de fosfato (PSI), solo se observaron cambios transcripcionales notables en ambas especies. Estos hallazgos indican que G6PE contribuye a la homeostasis del fosfato modulando el metabolismo de carbohidratos, restringiendo el crecimiento radial de las raíces y regulando selectivamente la expresión en condiciones de deficiencia de fosfato.