Regulación de la biosíntesis de alcaloides esteroides en bulbos de Miq. mediante sombreado y aplicación de potasio: Integrando análisis de transcriptómica y metabolómica
Autores: Liu, Jia; Zhu, Zixuan; Wang, Leran; Yuan, Qiang; Zhu, Honghai; Sheng, Xiaoxiao; Zhang, Kejie; Liang, Bingbing; Jin, Huizhen; Wang, Shumin; Weng, Wenjun; Wang, Hui; Sui, Ning
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
Miq., una planta medicinal rica en alcaloides esteroides, produce bulbos que despejan el calor, resuelven la flema y desintoxican. Sin embargo, el cultivo excesivo orientado al rendimiento ha reducido el número de plantas que cumplen con los estándares comerciales. Este estudio exploró la fertilización con diferentes concentraciones de potasio bajo sombra. El tratamiento con K2S alivió la reducción de biomasa inducida por la sombra, aumentó la acumulación de ingredientes activos y las propiedades farmacológicas. El análisis del metaboloma mostró que la peiminina, la peimina, la imperialina, la solasodina y la ciclopamina eran los alcaloides esteroides más abundantes bajo el tratamiento con K2S. El análisis del transcriptoma identificó genes clave y vías biosintéticas para los principales alcaloides esteroides. FtFPS fue identificado como un gen central en la red de coexpresión y se verificó que cataliza la biosíntesis de pirofosfato de farnesilo. La interacción entre FtFPS y FtAP2/ERF fue verificada a través de experimentos de dos híbridos en levadura. Estos hallazgos ofrecen nuevas perspectivas sobre el mecanismo de biosíntesis de alcaloides esteroides desencadenado por la aplicación de potasio y la sombra, apoyando estrategias ecológicas para aumentar los niveles de alcaloides esteroides en esta especie.
Descripción
Miq., una planta medicinal rica en alcaloides esteroides, produce bulbos que despejan el calor, resuelven la flema y desintoxican. Sin embargo, el cultivo excesivo orientado al rendimiento ha reducido el número de plantas que cumplen con los estándares comerciales. Este estudio exploró la fertilización con diferentes concentraciones de potasio bajo sombra. El tratamiento con K2S alivió la reducción de biomasa inducida por la sombra, aumentó la acumulación de ingredientes activos y las propiedades farmacológicas. El análisis del metaboloma mostró que la peiminina, la peimina, la imperialina, la solasodina y la ciclopamina eran los alcaloides esteroides más abundantes bajo el tratamiento con K2S. El análisis del transcriptoma identificó genes clave y vías biosintéticas para los principales alcaloides esteroides. FtFPS fue identificado como un gen central en la red de coexpresión y se verificó que cataliza la biosíntesis de pirofosfato de farnesilo. La interacción entre FtFPS y FtAP2/ERF fue verificada a través de experimentos de dos híbridos en levadura. Estos hallazgos ofrecen nuevas perspectivas sobre el mecanismo de biosíntesis de alcaloides esteroides desencadenado por la aplicación de potasio y la sombra, apoyando estrategias ecológicas para aumentar los niveles de alcaloides esteroides en esta especie.