El mecanismo de la imprimación de semillas con ácido abscísico para mejorar la deposición de la cutícula bajo estrés por sequía: percepciones fenotípicas y transcriptómicas
Autores: Yao, Luhua; Li, Sennan; Zhou, Nana; Guo, Yanjun
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas Generales
Palabras clave
Cutículas de plantas
ácido abscísico
Cera cuticular
Biosíntesis de cutina
Estrés por sequía
Análisis transcriptómico
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 31
Citaciones: Sin citaciones
Las cutículas de las plantas son cruciales para protegerlas de diversos estreses ambientales. El tratamiento de semillas con ácido abscísico (ABA) mejora la tolerancia al estrés de los cultivos, pero sus mecanismos moleculares en la biosíntesis de ceras cuticulares y cutina siguen siendo desconocidos. Este estudio investigó el papel del tratamiento con ABA en el aumento de la acumulación de ceras cuticulares y cutina en el sorgo dulce (L.) utilizando análisis fisiológicos y transcriptómicos. El tratamiento con ácido abscísico aumentó la cera de las hojas (37.7%) y la cutina (25.6%) bajo sequía, reduciendo la pérdida de agua (9.8-36.6%) y mejorando el contenido de agua de las hojas (28.4-120%). La transcriptómica identificó 921 genes diferencialmente expresados, incluyendo genes clave de biosíntesis de ácidos grasos (ADH2, DES2, KAS2). El análisis de co-expresión reveló la regulación sinérgica de la biosíntesis de ceras y cutina por las vías de ácido abscísico y ácido jasmónico (JA). La aplicación exógena de ABA y JA confirmó sus roles, con un tratamiento combinado que aumentó el contenido de cera en un 71.7% bajo estrés por sequía. Estos hallazgos se validaron en otros cultivares de sorgo dulce (DLS y ML8000), resaltando el potencial del tratamiento con ABA como estrategia universal para mejorar la deposición de ceras en los cultivos. Nuestro estudio proporciona nuevas perspectivas sobre los mecanismos moleculares subyacentes a la resistencia a la sequía inducida por ABA y ofrece un enfoque práctico para mejorar la resistencia de los cultivos en ambientes con limitación de agua.
Descripción
Las cutículas de las plantas son cruciales para protegerlas de diversos estreses ambientales. El tratamiento de semillas con ácido abscísico (ABA) mejora la tolerancia al estrés de los cultivos, pero sus mecanismos moleculares en la biosíntesis de ceras cuticulares y cutina siguen siendo desconocidos. Este estudio investigó el papel del tratamiento con ABA en el aumento de la acumulación de ceras cuticulares y cutina en el sorgo dulce (L.) utilizando análisis fisiológicos y transcriptómicos. El tratamiento con ácido abscísico aumentó la cera de las hojas (37.7%) y la cutina (25.6%) bajo sequía, reduciendo la pérdida de agua (9.8-36.6%) y mejorando el contenido de agua de las hojas (28.4-120%). La transcriptómica identificó 921 genes diferencialmente expresados, incluyendo genes clave de biosíntesis de ácidos grasos (ADH2, DES2, KAS2). El análisis de co-expresión reveló la regulación sinérgica de la biosíntesis de ceras y cutina por las vías de ácido abscísico y ácido jasmónico (JA). La aplicación exógena de ABA y JA confirmó sus roles, con un tratamiento combinado que aumentó el contenido de cera en un 71.7% bajo estrés por sequía. Estos hallazgos se validaron en otros cultivares de sorgo dulce (DLS y ML8000), resaltando el potencial del tratamiento con ABA como estrategia universal para mejorar la deposición de ceras en los cultivos. Nuestro estudio proporciona nuevas perspectivas sobre los mecanismos moleculares subyacentes a la resistencia a la sequía inducida por ABA y ofrece un enfoque práctico para mejorar la resistencia de los cultivos en ambientes con limitación de agua.