La secuenciación de RNA de Illumina y SMRT revela el mecanismo de absorción y transformación de nanopartículas de selenio en plántulas de soja
Autores: Xiong, Yuzhou; Xiang, Xumin; Xiao, Chunmei; Zhang, Na; Cheng, Hua; Rao, Shen; Cheng, Shuiyuan; Li, Li
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Selenio
Nanopartículas
Metabolismo
Soja
Biofortificación
Genes
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 7
Citaciones: Sin citaciones
El selenio (Se) es un elemento esencial para los mamíferos, y su deficiencia en la dieta es un problema global. La biofortificación agronómica a través de Se exógeno proporciona una estrategia valiosa para aumentar la ingesta de Se en humanos. Las nanopartículas de selenio (SeNPs) se han considerado de mayor biodisponibilidad y menor toxicidad en comparación con el selenito y el selenato. Sin embargo, se sabe poco sobre el mecanismo de su metabolismo en las plantas. La soja (Glycine max) puede enriquecer Se, proporcionando un portador ideal para la biofortificación de Se. En este estudio, los brotes de soja fueron tratados con SeNPs, y se aplicó una combinación de secuenciación de nueva generación (NGS) y secuenciación en tiempo real de moléculas individuales (SMRT) para aclarar el mecanismo molecular subyacente del metabolismo de SeNPs. Se obtuvieron un total de 74,662 transcritos no redundantes, y se predijeron 2109 factores de transcripción, 9687 eventos de empalme alternativo y 3309 ARN largos no codificantes (lncRNAs), respectivamente. El análisis de enriquecimiento de KEGG de los DEGs reveló que las vías metabólicas, la biosíntesis de metabolitos secundarios y el peroxisoma estaban más enriquecidos tanto en raíces como en hojas después de la exposición a SeNPs. Se identificaron un total de 117 transcritos que se involucraron presumiblemente en el transporte y biotransformación de SeNPs en soja. Los seis principales genes clave y sus genes relacionados con el metabolismo de Se coexpresados, como (), (), y (), fueron seleccionados mediante WGCNA y se identificaron como desempeñando roles cruciales en la acumulación y tolerancia de SeNPs en soja. Finalmente, se propuso una vía de metabolismo presumible de SeNPs en soja. Estos hallazgos han proporcionado una base teórica para la futura elucidación del mecanismo del metabolismo de SeNPs en plantas.
Descripción
El selenio (Se) es un elemento esencial para los mamíferos, y su deficiencia en la dieta es un problema global. La biofortificación agronómica a través de Se exógeno proporciona una estrategia valiosa para aumentar la ingesta de Se en humanos. Las nanopartículas de selenio (SeNPs) se han considerado de mayor biodisponibilidad y menor toxicidad en comparación con el selenito y el selenato. Sin embargo, se sabe poco sobre el mecanismo de su metabolismo en las plantas. La soja (Glycine max) puede enriquecer Se, proporcionando un portador ideal para la biofortificación de Se. En este estudio, los brotes de soja fueron tratados con SeNPs, y se aplicó una combinación de secuenciación de nueva generación (NGS) y secuenciación en tiempo real de moléculas individuales (SMRT) para aclarar el mecanismo molecular subyacente del metabolismo de SeNPs. Se obtuvieron un total de 74,662 transcritos no redundantes, y se predijeron 2109 factores de transcripción, 9687 eventos de empalme alternativo y 3309 ARN largos no codificantes (lncRNAs), respectivamente. El análisis de enriquecimiento de KEGG de los DEGs reveló que las vías metabólicas, la biosíntesis de metabolitos secundarios y el peroxisoma estaban más enriquecidos tanto en raíces como en hojas después de la exposición a SeNPs. Se identificaron un total de 117 transcritos que se involucraron presumiblemente en el transporte y biotransformación de SeNPs en soja. Los seis principales genes clave y sus genes relacionados con el metabolismo de Se coexpresados, como (), (), y (), fueron seleccionados mediante WGCNA y se identificaron como desempeñando roles cruciales en la acumulación y tolerancia de SeNPs en soja. Finalmente, se propuso una vía de metabolismo presumible de SeNPs en soja. Estos hallazgos han proporcionado una base teórica para la futura elucidación del mecanismo del metabolismo de SeNPs en plantas.