La acumulación de ácido abscísico inducida por glifosato causa esterilidad masculina en el algodón de Isla del Mar
Autores: Qin, Guoli; Zhao, Nan; Wang, Weiran; Wang, Meng; Zhu, Jiahui; Yang, Jing; Lin, Feng; Huang, Xinglei; Zhang, Yanhui; Min, Ling; Chen, Guodong; Kong, Jie
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Algodón de isla
Glifosato
Herbicidas
Aborto de anteras
ácido abscísico
Secuenciación del transcriptoma
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 7
Citaciones: Sin citaciones
El algodón de Sea Island es la mejor calidad de algodón tetraploide cultivado en el mundo, en términos de calidad de fibra. El glifosato es un herbicida de uso común en la producción de algodón, y el uso inadecuado de herbicidas ha llevado al aborto del polen en el algodón de Sea Island y, en consecuencia, a una disminución dramática en el rendimiento; sin embargo, el mecanismo sigue siendo poco claro. En este estudio, se aplicaron diferentes concentraciones (0, 3.75, 7.5, 15 y 30 g/L) de glifosato al algodón transgénico de Sea Island Xinchang 5 en 2021 y 2022 en Korla, eligiendo 15 g/L de glifosato como la concentración adecuada. Al comparar las secciones de parafina de anteras de 2-24 mm en el grupo de tratamiento con 15 g/L de glifosato con las del grupo de control con agua, mostramos que el período clave de aborto de anteras después del tratamiento con glifosato fue la formación y desarrollo de tetradas, que correspondía a brotes de 8-9 mm. El análisis de secuenciación del transcriptoma de las anteras tratadas y de control reveló un enriquecimiento significativo de genes diferencialmente expresados en vías relacionadas con fitohormonas, en particular en las vías de respuesta y regulación del ácido abscísico. Además, después del tratamiento con 15 g/L de glifosato, hubo un aumento significativo en la cantidad de ácido abscísico en las anteras de los brotes de 8-9 mm. Un análisis adicional de la expresión diferencial de genes de respuesta y regulación del ácido abscísico identificó un gen de respuesta al ácido abscísico que se reguló significativamente al alza en los brotes tratados con 15 g/L de glifosato en comparación con el control, y podría ser un gen candidato clave para la investigación posterior sobre la esterilidad masculina inducida por glifosato en el algodón de Sea Island.
Descripción
El algodón de Sea Island es la mejor calidad de algodón tetraploide cultivado en el mundo, en términos de calidad de fibra. El glifosato es un herbicida de uso común en la producción de algodón, y el uso inadecuado de herbicidas ha llevado al aborto del polen en el algodón de Sea Island y, en consecuencia, a una disminución dramática en el rendimiento; sin embargo, el mecanismo sigue siendo poco claro. En este estudio, se aplicaron diferentes concentraciones (0, 3.75, 7.5, 15 y 30 g/L) de glifosato al algodón transgénico de Sea Island Xinchang 5 en 2021 y 2022 en Korla, eligiendo 15 g/L de glifosato como la concentración adecuada. Al comparar las secciones de parafina de anteras de 2-24 mm en el grupo de tratamiento con 15 g/L de glifosato con las del grupo de control con agua, mostramos que el período clave de aborto de anteras después del tratamiento con glifosato fue la formación y desarrollo de tetradas, que correspondía a brotes de 8-9 mm. El análisis de secuenciación del transcriptoma de las anteras tratadas y de control reveló un enriquecimiento significativo de genes diferencialmente expresados en vías relacionadas con fitohormonas, en particular en las vías de respuesta y regulación del ácido abscísico. Además, después del tratamiento con 15 g/L de glifosato, hubo un aumento significativo en la cantidad de ácido abscísico en las anteras de los brotes de 8-9 mm. Un análisis adicional de la expresión diferencial de genes de respuesta y regulación del ácido abscísico identificó un gen de respuesta al ácido abscísico que se reguló significativamente al alza en los brotes tratados con 15 g/L de glifosato en comparación con el control, y podría ser un gen candidato clave para la investigación posterior sobre la esterilidad masculina inducida por glifosato en el algodón de Sea Island.