Regula la arquitectura de la pared celular y las respuestas al estrés biótico en las patatas ()
Autores: Gong, Huiling; Li, Hongmei; Wang, Chenxia; Kui, Qian; Dusengemungu, Leonce; Cai, Xia; Feng, Zaiping
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Planta
Transportadores de sacarosa
Pared celular
Interferencia de ARN
Estrés biótico
Patógenos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 8
Citaciones: Sin citaciones
Los transportadores de sacarosa de las plantas (SUTs) son proteínas de membrana esenciales que median la carga de sacarosa en el floema en tejidos fuente y la descarga en tejidos sumidero. Además de su papel en la partición de carbohidratos, se ha implicado a los SUTs en las respuestas de las plantas a estrés biótico y abiótico. Nuestra investigación anterior demostró que el silenciamiento en papas afecta el crecimiento de la planta, el tiempo de floración y el rendimiento de los tubérculos, con un análisis transcriptómico que sugiere su participación en las vías metabólicas de la pared celular. En este estudio, investigamos más a fondo los efectos de la inhibición en la estructura de la pared celular y la respuesta al estrés biótico de las papas. La microscopía electrónica de transmisión reveló que el grosor de la pared celular del tubérculo de la línea de interferencia de ARN (RNAi) se redujo en un 7.8%, y el espacio intercelular aumentó en un 214% en comparación con las plantas de tipo salvaje. Los análisis bioquímicos mostraron que el silenciamiento disminuyó significativamente los contenidos de celulosa, hemicelulosa y lignina tanto en las hojas como en los tubérculos, por ejemplo, la celulosa del tubérculo se redujo hasta un 20.1%, mientras que los niveles de pectina permanecieron sin cambios, con efectos distintos en los órganos de las hojas fuente y los tubérculos sumidero. Además, las actividades de celulasa, glicosiltransferasa/hidrolasa de xyloglucano XTH y poligalacturonasa se elevaron en las líneas de RNAi, por ejemplo, la celulasa de las hojas aumentó en un 43.3%, mientras que la actividad de pectinasa no cambió. Los ensayos de inoculación de patógenos demostraron que las líneas de RNAi eran más susceptibles a la marchitez bacteriana y la pudrición seca, mostrando lesiones foliares más grandes, placas necróticas de tubérculos más amplias y un marchitamiento severo de las plántulas. Estos hallazgos demuestran que el silenciamiento regula la estructura de la pared celular, la composición y la actividad de las enzimas degradantes de la pared celular, reduciendo así la resistencia de la planta a patógenos fúngicos y bacterianos.
Descripción
Los transportadores de sacarosa de las plantas (SUTs) son proteínas de membrana esenciales que median la carga de sacarosa en el floema en tejidos fuente y la descarga en tejidos sumidero. Además de su papel en la partición de carbohidratos, se ha implicado a los SUTs en las respuestas de las plantas a estrés biótico y abiótico. Nuestra investigación anterior demostró que el silenciamiento en papas afecta el crecimiento de la planta, el tiempo de floración y el rendimiento de los tubérculos, con un análisis transcriptómico que sugiere su participación en las vías metabólicas de la pared celular. En este estudio, investigamos más a fondo los efectos de la inhibición en la estructura de la pared celular y la respuesta al estrés biótico de las papas. La microscopía electrónica de transmisión reveló que el grosor de la pared celular del tubérculo de la línea de interferencia de ARN (RNAi) se redujo en un 7.8%, y el espacio intercelular aumentó en un 214% en comparación con las plantas de tipo salvaje. Los análisis bioquímicos mostraron que el silenciamiento disminuyó significativamente los contenidos de celulosa, hemicelulosa y lignina tanto en las hojas como en los tubérculos, por ejemplo, la celulosa del tubérculo se redujo hasta un 20.1%, mientras que los niveles de pectina permanecieron sin cambios, con efectos distintos en los órganos de las hojas fuente y los tubérculos sumidero. Además, las actividades de celulasa, glicosiltransferasa/hidrolasa de xyloglucano XTH y poligalacturonasa se elevaron en las líneas de RNAi, por ejemplo, la celulasa de las hojas aumentó en un 43.3%, mientras que la actividad de pectinasa no cambió. Los ensayos de inoculación de patógenos demostraron que las líneas de RNAi eran más susceptibles a la marchitez bacteriana y la pudrición seca, mostrando lesiones foliares más grandes, placas necróticas de tubérculos más amplias y un marchitamiento severo de las plántulas. Estos hallazgos demuestran que el silenciamiento regula la estructura de la pared celular, la composición y la actividad de las enzimas degradantes de la pared celular, reduciendo así la resistencia de la planta a patógenos fúngicos y bacterianos.