Perfilado del transcriptoma del desarrollo de espigas revela genes y vías clave asociadas con la espigazón temprana en trigo - Línea de adición del cromosoma 7Ns
Autores: Tan, Binwen; Xie, Yangqiu; Peng, Hang; Wang, Miaomiao; Zhu, Wei; Xu, Lili; Cheng, Yiran; Wang, Yi; Zeng, Jian; Fan, Xing; Sha, Lina; Zhang, Haiqin; Qin, Peng; Zhou, Yonghong; Wu, Dandan; Li, Yinghui; Kang, Houyang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Trigo
Inicio temprano
Genes
Desarrollo de espigas
Análisis del transcriptoma
Tiempo de floración
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 7
Citaciones: Sin citaciones
Desarrollar cultivares de trigo de floración temprana es una estrategia de mejoramiento importante para utilizar los recursos de luz y calor, facilitar sistemas de cultivo múltiples y aumentar el rendimiento anual de granos. Keng (2 = 2 = 14, NsNs) posee numerosos rasgos agronómicamente beneficiosos para la mejora del trigo, como la madurez temprana y la resistencia a estrés biótico y abiótico. En este estudio, encontramos que una línea de adición disómica de trigo-7Ns, citogenéticamente estable, mostró una floración (9-11 días) más temprana y una maduración (8-10 días) más temprana que sus padres de trigo. Observaciones morfológicas de la diferenciación de espigas revelaron que la línea de adición disómica 7Ns se desarrolló notablemente más rápido que sus padres de trigo desde la etapa de doble cresta. Para explorar los posibles mecanismos moleculares subyacentes a la floración temprana, realizamos un análisis de transcriptoma en cuatro etapas de desarrollo diferentes de la línea de adición disómica 7Ns y sus padres de trigo. Se identificaron un total de 10,043 genes expresados diferencialmente (DEGs) durante el desarrollo de la espiga. El análisis de enriquecimiento de Gene Ontology (GO) mostró que estos DEGs estaban relacionados con el proceso metabólico de carbohidratos, la fotosíntesis, la respuesta al ácido abscísico y la vía de señalización activada por etileno. El análisis de enriquecimiento de la Enciclopedia de Genes y Genomas de Kyoto (KEGG) mostró que estos DEGs estaban involucrados en la transducción de señales de hormonas vegetales, el metabolismo de almidón y sacarosa, las proteínas de antena fotosintética y las vías del ritmo circadiano. Además, varios DEGs anotados como factores de transcripción (TFs), como bHLH, bZIP, MADS-box, MYB, NAC, SBP, WRKY y NF-Y, pueden estar relacionados con el tiempo de floración. Nuestros hallazgos revelan la expresión génica específica del desarrollo de espigas y las vías regulatorias críticas asociadas con la floración temprana en la línea de adición de trigo-7Ns, y proporcionan un nuevo recurso genético para una mayor disecación de los mecanismos moleculares subyacentes a la fecha de floración en el trigo.
Descripción
Desarrollar cultivares de trigo de floración temprana es una estrategia de mejoramiento importante para utilizar los recursos de luz y calor, facilitar sistemas de cultivo múltiples y aumentar el rendimiento anual de granos. Keng (2 = 2 = 14, NsNs) posee numerosos rasgos agronómicamente beneficiosos para la mejora del trigo, como la madurez temprana y la resistencia a estrés biótico y abiótico. En este estudio, encontramos que una línea de adición disómica de trigo-7Ns, citogenéticamente estable, mostró una floración (9-11 días) más temprana y una maduración (8-10 días) más temprana que sus padres de trigo. Observaciones morfológicas de la diferenciación de espigas revelaron que la línea de adición disómica 7Ns se desarrolló notablemente más rápido que sus padres de trigo desde la etapa de doble cresta. Para explorar los posibles mecanismos moleculares subyacentes a la floración temprana, realizamos un análisis de transcriptoma en cuatro etapas de desarrollo diferentes de la línea de adición disómica 7Ns y sus padres de trigo. Se identificaron un total de 10,043 genes expresados diferencialmente (DEGs) durante el desarrollo de la espiga. El análisis de enriquecimiento de Gene Ontology (GO) mostró que estos DEGs estaban relacionados con el proceso metabólico de carbohidratos, la fotosíntesis, la respuesta al ácido abscísico y la vía de señalización activada por etileno. El análisis de enriquecimiento de la Enciclopedia de Genes y Genomas de Kyoto (KEGG) mostró que estos DEGs estaban involucrados en la transducción de señales de hormonas vegetales, el metabolismo de almidón y sacarosa, las proteínas de antena fotosintética y las vías del ritmo circadiano. Además, varios DEGs anotados como factores de transcripción (TFs), como bHLH, bZIP, MADS-box, MYB, NAC, SBP, WRKY y NF-Y, pueden estar relacionados con el tiempo de floración. Nuestros hallazgos revelan la expresión génica específica del desarrollo de espigas y las vías regulatorias críticas asociadas con la floración temprana en la línea de adición de trigo-7Ns, y proporcionan un nuevo recurso genético para una mayor disecación de los mecanismos moleculares subyacentes a la fecha de floración en el trigo.