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Identificación de genes asociados a auxina en trigo a través de análisis transcriptómico comparativo y validación del gen candidato de quinasa similar a receptores en Arabidopsis

Autores: Zhang, Mengjie; Chen, Guangzhu; Cai, Jie; Ji, Yongjie; Xiang, Linrun; Chen, Xinhong; Wang, Jun

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2025

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Acceso abierto

Artículo científico


Categoría

Ciencias Agrícolas y Biológicas

Subcategoría

Botánica

Palabras clave

Auxina
Molécula de señalización
Crecimiento de plantas
Análisis del transcriptoma
Genes de quinasas similares a receptores
Sensibilidad a la auxina

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 6

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La auxina (IAA), una molécula de señalización natural clave, desempeña un papel fundamental en la regulación del crecimiento, desarrollo y respuestas al estrés en las plantas. Comprender sus mecanismos de transducción de señales es crucial para mejorar los rendimientos de los cultivos. En este estudio, realizamos un análisis transcriptómico comparativo de tejidos de hojas y raíces de trigo tratados con diferentes concentraciones de IAA (0, 1 y 50 M). El análisis de enriquecimiento funcional reveló que los genes expresados diferencialmente (DEGs) exhibieron patrones regulatorios específicos de tejido en respuesta a la auxina. El Análisis de Redes de Coexpresión Génica Ponderada (WGCNA) identificó genes de quinasas similares a receptores dentro del módulo MEgreen como altamente correlacionados con la respuesta a la auxina, sugiriendo su participación en la regulación tanto de raíces como de hojas. Entre ellos, un gen de quinasa similar a un receptor que se reguló significativamente al alza bajo tratamiento con 50 M de IAA, fue seleccionado para validación funcional. La sobreexpresión ectópica de este gen en (Col-0) aumentó la sensibilidad a la auxina e inhibió el crecimiento de la planta al suprimir el desarrollo de raíces y la expansión de hojas. En contraste, la eliminación del homólogo de Arabidopsis redujo la sensibilidad a la auxina y promovió tanto el crecimiento de raíces como de hojas. El análisis transcriptómico de Col-0, la línea de sobreexpresión, y el mutante indicó que este gen funciona principalmente a través de la vía de señalización MAPK y la vía de transducción de señales de hormonas vegetales. Además, el análisis de qRT-PCR de variedades de trigo con diferentes sensibilidades a la auxina confirmó una correlación positiva entre la expresión y la respuesta a la auxina. En conclusión, este gen actúa como un regulador negativo del crecimiento de las plantas, afectando el desarrollo de raíces y la expansión de hojas tanto en Arabidopsis como en trigo. Estos hallazgos mejoran nuestra comprensión de la señalización de la auxina y proporcionan nuevas perspectivas para optimizar la arquitectura y productividad de los cultivos.

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