PofoliaPofolia ile paylaşıldı

BMC Plant Biology· 2024Q1

Entegre Metabolomik ve Transkriptomik Analiz, Multi-yıllık Çimlerin Tuz Toleransında Kök Fenilpropanoid Biyosentez Yolu Rolünü Ortaya Koyuyor

Integrated metabolomic and transcriptomic analysis reveals the role of root phenylpropanoid biosynthesis pathway in the salt tolerance of perennial ryegrass

Yanhua Cao, Zhao‐Long Lü, Yuanhong Li, Yiwei Jiang ve diğerleri

Kısa özet

Multi-yıllık çimin tuz toleransı, kök fenilpropanoid biyosentez yolu ile ilişkilidir; toleranslı P2 genotipi, 200 mM NaCl stresi altında hassas P1 genotipine kıyasla ilgili genlerin daha yüksek ifadesini ve artmış fenilpropanoidler, flavonoidler ve antosiyaninler göstermiştir.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Ana noktalar

  • Tuz toleranslı multi-yıllık çim (P2), 200 mM NaCl altında hassas P1'e kıyasla daha yüksek fenilpropanoid biyosentez gen ifadesi ve artmış fenilpropanoid, flavonoid ve antosiyanin seviyeleri göstermiştir.
  • Antioksidan enzim genleri (LpSOD1, LpCAT1), iyon kanal geni LpCaC1 ve transkripsiyon faktörleri (LpERFs, LpHSF1, LpMYB1) toleranslı genotipte yukarı regüle olmuştur.
  • Fonksiyonel analiz, ikincil metabolit biyosentezi, karbonhidrat metabolizması ve sinyal iletiminin tuza yanıt veren ana yollar olduğunu göstermiştir.
  • Ağırlıklı gen ko-ekspresyon ağı analizi, zar taşınması ve ABC taşıyıcılarını tuz toleransı ile ilişkilendirmiştir.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Özet (abstract)

Perennial ryegrass (Lolium perenne) is a widely cultivated forage and turf grass species. Salt stress can severely damage the growth of grass plants. The genome-wide molecular mechanisms of salt tolerance have not been well understood in perennial grass species. In this study, the salt sensitive genotype P1 (PI265351, Chile) and the salt tolerant genotype P2 (PI368892, Algeria) of perennial ryegrass were subjected to 200 mM NaCl, and transcriptomics and metabolomics analyses were performed. A total of 5,728 differentially expressed genes (DEGs) were identified through pairwise comparisons. Antioxidant enzyme encoding genes (LpSOD1, LpCAT1), ion channel gene LpCaC1 and transcription factors (LpERFs, LpHSF1 and LpMYB1) were significantly upregulated in P2, suggesting their involvement in regulating expression of salt-responsive genes for salt tolerance. Functional analysis of DEGs revealed that biosynthesis of secondary metabolites, carbohydrate metabolism and signal transduction were the main pathways in response to salt stress. Weighted gene co-expression network analysis (WGCNA) based on RNA-Seq data showed that membrane transport and ABC transporters were significantly correlated with salt tolerance-related traits. The combined transcriptomics and metabolomics analysis demonstrated that the phenylpropanoid biosynthesis pathway was a major secondary metabolic pathway in the salt response of perennial ryegrass. Especially, the tolerant genotype P2 had greater amounts of upregulated phenylpropanoids, flavonoids and anthocyanins and higher expressions of relevant genes in the pathway than the sensitive genotype P1, indicating a role of phenylpropanoid biosynthesis for perennial ryegrass to adapt to salt stress. The results provided insights into the molecular mechanisms of perennial ryegrass adaptation to salinity and laid a base for genetic improvement of salt tolerance in perennial grass species.

Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. BMC Plant Biology, 2024 · DOI ↗

ÇıkarımlarPremium
Makaleye SorÜcretsiz hesapla

Ücretsiz hesapla devam et

Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.

Web'de ücretsiz devam et

Google ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.

Telefonda:

Alan: Moleküler Biyoloji

Molecular BiologyBiochemistry, Genetics and Molecular Biology