El transcriptoma se utiliza ampliamente en la investigación del estrés abiótico. Aunque existen diferencias en los diferentes mecanismos de estrés, las ideas para la investigación que utiliza tecnología de transcriptoma son generalmente similares. La clave es explorar los mecanismos que regulan las diferencias en la resistencia.
Título del artículo: El análisis a nivel de transcripción revela cambios en la regulación genética y las vías de transformación de señales en Caiwu bajo estrés térmico
Publicación: BMC Genomics
Fecha de publicación: septiembre de 2021
Contenido de la investigación: al establecer una temperatura baja, una temperatura alta y un grupo de control, explore el mecanismo de respuesta de la colza coloreada a la temperatura.
Resultados:
(1) Según el estudio transcriptómico, en comparación con el grupo de control, el número de genes expresados diferencialmente en HT y LT fue 10702 y 7267 respectivamente.
(2) Con el fin de estudiar más a fondo los genes clave de la respuesta a la temperatura de la colza coloreada. La anotación GO y KEGG de genes diferenciales mostró que la fotosíntesis y las vías de las proteínas de la antena fotosintética son muy importantes en el mecanismo de respuesta a la temperatura de la colza coloreada. Además, se descubrió además que el alivio de las altas temperaturas limita en gran medida la expresión de genes importantes en la vía de la fotosíntesis, mientras que las bajas temperaturas conducen a una mayor expresión de algunos genes clave en esta vía. En resumen, las plántulas coloridas muestran un mejor rendimiento fotosintético a bajas temperaturas que a altas.
Con base en los resultados anteriores, se especula que las plantas sometidas a estrés por bajas temperaturas pueden obtener una mayor tolerancia al frío al regular positivamente la expresión de genes fotosintéticos. Por el contrario, el estrés por altas temperaturas inhibe la expresión de genes clave y debilita la capacidad de autorregulación de la planta.
Palabras clave: estrés por sequía; período reproductivo; especificidad de variedad; acumulación de transcripciones
Publicación: Plantas fisiológicas
Fecha de publicación: enero de 2021
Contenido de la investigación: La secuenciación del transcriptoma y el análisis comparativo se realizaron en los tejidos (hojas, flores y raíces) de plantas N22 (tolerantes a la sequía) e IR64 (sensibles a la sequía) en la etapa de crecimiento después del tratamiento con sequía.
Resultados:
(1) Se descubrió que el número de genes expresados diferencialmente en N22 era casi el doble que en IR64. Muchos genes expresados diferencialmente se ubicaron en QTL relacionados con la sequía. Estos QTL se relacionan con el rendimiento de granos y la tolerancia a la sequía, así como con la tolerancia a la sequía y los rasgos clave de las plantas relacionados con la sequía.
(2) * * *El análisis de expresión de genes diferenciales reveló varios genes clave que se sabe están implicados en el estrés por sequía. Al mismo tiempo, se descubrió que 1.366 genes diferenciales mostraban patrones reguladores completamente opuestos en dos variedades de arroz en condiciones de sequía similares.
(3) Estos genes diferenciales específicos de cada especie interactúan con más de 1.300 genes. Entre ellos, 32 genes interactuaron con otros genes diferenciales específicos de especies. Las regiones promotoras de estos genes también tienen diferencias de secuencia entre las dos variedades de arroz. Esto muestra que las diferencias en la regulación transcripcional son importantes para la formación de la tolerancia a la sequía de las plantas. La variación basada en secuencia (promotor) puede explicar parcialmente el comportamiento transcripcional específico de un cultivar único.
Palabras clave: estrés salino; semillas de arroz; cambios transcripcionales;
Publicación: Frontier Plant Science
Fecha de publicación: 2021 65438+febrero
Contenido de la investigación: Exploración de los cambios en la calidad de las semillas de arroz bajo estrés salino. En comparación con el cultivo ordinario de la tierra, la acumulación de sodio, magnesio, potasio y otros minerales en las semillas del arroz japónica cultivado en zonas con alto contenido de sal aumenta considerablemente, el rendimiento se reduce, se retrasa el descabezado y se reduce el peso del grano. Por lo tanto, se utilizó la tecnología RNA-seq para analizar el transcriptoma de semillas que se desarrollan en suelos con alto contenido salino y en suelos normales.
Resultados:
(1) El análisis de enriquecimiento de GO mostró que los genes regulados positivamente estaban estrechamente relacionados con el metabolismo y la respuesta al estrés de biomoléculas como aminoácidos, lignina, polisacáridos y quitina. .
(2) A través del análisis de las rutas metabólicas, los genes regulados positivamente estuvieron involucrados en las rutas biosintéticas del ácido abscísico y la melatonina, así como en la relación entre trehalosa, rafinosa y maltosa y el estrés ecológico.
(3) Los factores de transcripción que están regulados positivamente en semillas en desarrollo bajo estrés salino incluyen bHLH, MYB y proteínas de choque térmico.
Estos pueden usarse como objetivos potenciales para la regulación de la calidad de las semillas bajo estrés salino.
Este estudio tiene como objetivo proporcionar una referencia útil para dilucidar la relación entre los mecanismos de respuesta de las semillas y la disminución de la calidad de las semillas bajo estrés salino, y proporcionar estrategias potenciales para mejorar la calidad de las semillas bajo estrés salino.
Título del artículo: Los análisis fisiológicos y transcriptómicos revelan nuevos conocimientos sobre las respuestas culturales específicas de la alfalfa al estrés alcalino. )
Publicación: Ecotoxicidad Seguridad Ambiental
Fecha de publicación: 2021 11.
Contenido de la investigación: Se realizaron análisis fisiológicos y transcriptómicos en dos cultivares de alfalfa con diferente sensibilidad a condiciones alcalinas. Después del tratamiento con álcali, el contenido de clorofila y el peso fresco sobre el suelo de la variedad Algonquin (AG) sensible a los álcalis disminuyó drásticamente, mientras que la variedad Gongnong 1 (GN) tolerante a los álcalis mantuvo un crecimiento y un contenido de clorofila relativamente estables.
Resultados:
El análisis fisiológico de (1) mostró que, en comparación con AG, GN tiene un mayor contenido de iones Ca/Mg. En condiciones alcalinas, la proporción de iones ca/Mg/Na, prolina y azúcar soluble, y las actividades de peroxidasa (POD) y catalasa (CAT) disminuyen.
(2) El análisis del transcriptoma identificó tres genes expresados diferencialmente en la respuesta alcalina entre las dos variedades; 48 genes fueron inducidos en las dos variedades (CAR), de los cuales 574 genes eran de la variedad tolerante (TAR), 493 genes eran de variedades sensibles (SAR).
(3) Los análisis GO y KEGG mostraron que el gen CAR participa principalmente en la biosíntesis de fenilpropanoides, el metabolismo de los lípidos y la replicación y reparación del ADN. Los genes TAR son ricos en vías metabólicas, síntesis de metabolitos secundarios, vías de señalización MAPK y biosíntesis de flavonoides y aminoácidos. Los genes SAR son particularmente ricos en el metabolismo de la vitamina B6.
Este estudio proporciona nuevas ideas para el estudio del mecanismo de tolerancia a los álcalis de la alfalfa.
Para resistir el estrés ambiental, las plantas han desarrollado vías reguladoras interconectadas para responder y adaptarse al medio ambiente de manera oportuna. Las condiciones de estrés abiótico afectan muchos aspectos de la fisiología de las plantas y provocan cambios generalizados en los procesos celulares. La investigación sobre los mecanismos de resistencia de las plantas después del estrés abiótico es de gran importancia para el mejoramiento posterior. La investigación sobre el estrés a menudo se lleva a cabo mediante la construcción de un entorno de "adversidad", la búsqueda de "personas diferentes" y la exploración de "cambios diferentes". La investigación de la resistencia al estrés de las plantas generalmente se lleva a cabo basándose en diferencias en los indicadores fisiológicos, y luego se utiliza la tecnología del transcriptoma para encontrar nodos o genes clave para la resistencia al estrés en el nivel de regulación transcripcional para investigaciones posteriores.
Materiales de referencia:
1. Yuan, Ling Yun, etc. "El perfil transcripcional revela cambios en la regulación genética y las vías de transducción de señales bajo estrés térmico". *BMC Genomics*Volumen 22, 1 687. 22 de septiembre de 2021, doi:10.1186/s 12864-021-07981-9
2 Acumulación de transcripciones específicas de variedades durante la etapa reproductiva del arroz bajo estrés por sequía. Plant Physiology, 10.1111/ppl. 13585. 15 2021, doi:10.1111/ppl. 13585
3. Los cambios transcripcionales en el desarrollo de semillas de arroz bajo estrés salino sugieren objetivos para manipular la calidad de las semillas. Fronteras en la ciencia vegetal Volumen 12 748273. 8 de noviembre de 20265438
4. Los análisis fisiológicos y transcriptómicos revelan nuevos conocimientos sobre las respuestas específicas de los cultivares de alfalfa al estrés alcalino. Ecotoxicología y seguridad ambiental, Volumen 228 113017. 2021, doi:10.1016
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