Regulación de las Hormonas de Diferenciación de Brotes Florales e Identificación de Genes Clave Relacionados en Basado en Análisis Multi-ópticos
Autores: Yin, Zhihao; Yan, Daoliang; Du, Jianke; Sun, Chongbo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Orquídea
Regulación hormonal
Diferenciación de yemas florales
6-benzilaminopurina
Giberelina A3
Análisis metabolómico
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 8
Citaciones: Sin citaciones
Una orquídea de valor medicinal y ornamental significativo exhibe una regulación hormonal de la diferenciación de los brotes florales poco caracterizada. Para abordar esta brecha de conocimiento, empleamos un enfoque integrado de multi-ópticas que combina análisis fisiológicos, transcriptómicos, metabolómicos y de redes para elucidar los mecanismos moleculares subyacentes a la acción coordinada de 6-Benzilaminopurina (6-BA) y Giberelina A3 (GA) en este proceso de desarrollo crítico. Nuestros hallazgos clave revelan que el tratamiento combinado de 6-BA y GA mejora significativamente la diferenciación de los brotes florales e induce fluctuaciones específicas por etapa en los niveles de azúcares solubles, proteínas y almidón. El perfil transcriptómico identificó 11,994 genes expresados diferencialmente (DEGs), con DEGs específicos de la etapa tratada con hormonas que mostraron un enriquecimiento pronunciado en la transducción de señales de hormonas vegetales y vías de interacción planta-patógeno. El análisis metabolómico descubrió 18 metabolitos diferenciales específicos de la etapa (DAMs) durante el tratamiento hormonal, incluidos GA, 6-BA y OPDA, cuyas dinámicas de acumulación estaban fuertemente correlacionadas con el progreso de la diferenciación. El análisis de red de coexpresión génica ponderada (WGCNA) identificó genes clave en el módulo amarillo, notablemente factores de transcripción de las familias , , y . Su red de interacción demostró una correlación significativa con la regulación transcripcional de genes responsivos a hormonas. Significativamente, este estudio establece el primer marco molecular para la regulación de la diferenciación de los brotes florales por 6-BA y GA en . Demostramos una red de coordinación metabolómica-transcriptómica impulsada por estas hormonas, donde los genes clave forman módulos regulatorios con factores de transcripción. Cambios dinámicos en las hormonas endógenas refuerzan la señal de floración. Estos hallazgos proporcionan objetivos moleculares cruciales para el control preciso de la floración y estrategias de mejoramiento molecular en orquídeas.
Descripción
Una orquídea de valor medicinal y ornamental significativo exhibe una regulación hormonal de la diferenciación de los brotes florales poco caracterizada. Para abordar esta brecha de conocimiento, empleamos un enfoque integrado de multi-ópticas que combina análisis fisiológicos, transcriptómicos, metabolómicos y de redes para elucidar los mecanismos moleculares subyacentes a la acción coordinada de 6-Benzilaminopurina (6-BA) y Giberelina A3 (GA) en este proceso de desarrollo crítico. Nuestros hallazgos clave revelan que el tratamiento combinado de 6-BA y GA mejora significativamente la diferenciación de los brotes florales e induce fluctuaciones específicas por etapa en los niveles de azúcares solubles, proteínas y almidón. El perfil transcriptómico identificó 11,994 genes expresados diferencialmente (DEGs), con DEGs específicos de la etapa tratada con hormonas que mostraron un enriquecimiento pronunciado en la transducción de señales de hormonas vegetales y vías de interacción planta-patógeno. El análisis metabolómico descubrió 18 metabolitos diferenciales específicos de la etapa (DAMs) durante el tratamiento hormonal, incluidos GA, 6-BA y OPDA, cuyas dinámicas de acumulación estaban fuertemente correlacionadas con el progreso de la diferenciación. El análisis de red de coexpresión génica ponderada (WGCNA) identificó genes clave en el módulo amarillo, notablemente factores de transcripción de las familias , , y . Su red de interacción demostró una correlación significativa con la regulación transcripcional de genes responsivos a hormonas. Significativamente, este estudio establece el primer marco molecular para la regulación de la diferenciación de los brotes florales por 6-BA y GA en . Demostramos una red de coordinación metabolómica-transcriptómica impulsada por estas hormonas, donde los genes clave forman módulos regulatorios con factores de transcripción. Cambios dinámicos en las hormonas endógenas refuerzan la señal de floración. Estos hallazgos proporcionan objetivos moleculares cruciales para el control preciso de la floración y estrategias de mejoramiento molecular en orquídeas.