Expression of gene involved in the response to abiotic factors in Capsicum annuum



Título del documento: Expression of gene involved in the response to abiotic factors in Capsicum annuum
Revista: Nova scientia
Base de datos: PERIÓDICA
Número de sistema: 000439686
ISSN: 2007-0705
Autors: 1
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Institucions: 1Instituto Tecnológico de Celaya, Departamento de Ingeniería Bioquímica, Celaya, Guanajuato. México
Any:
Període: Nov
Volum: 12
Número: 25
País: México
Idioma: Inglés
Tipo de documento: Artículo
Enfoque: Experimental, aplicado
Resumen en español Introducción: Estrés abiótico ocasionado por frío o déficit de agua altera muchos procesos celulares que modifican la fisiología y bioquímica de plantas; esto resulta en reducción del rendimiento de cultivos agrícolas. Las giberelinas son ácidos carboxílicos diterpenoides tetracíclicos que inducen crecimiento y desarrollo de plantas. La transcripción de muchos genes se modifica durante estrés abiótico o por aplicación de giberelinas exógenas; algunos de ellos codifican para proteínas como LEA que confieren protección contra temperatura baja y deshidratación, WRKY y FT participan en la respuesta a estrés abiótico, FT que regula el tiempo de floración y GA20ox1 que sintetiza giberelinas. La generación de conocimiento sobre los mecanismos moleculares que regulan la respuesta de las plantas a estrés abiótico es esencial para el mejoramiento del cultivo de Capsicum annuum. Para ello, en este estudio nos enfocamos en analizar el efecto de estrés abiótico y la aplicación de fitohormonas exógenas sobre el desarrollo C. annuum, principalmente en producción de fruto (chile) y la expresión de genes involucrados en la respuesta a dichas condiciones. Método: El genoma de C. annuum contiene homólogos de las proteínas LEA, WRKY, FT y GA20ox1, por lo que estimamos mediante Real-Time PCR (qPCR) y análisis de fenotipo, la expresión de genes y producción de frutos en plantas expuestas a temperatura baja (4 ºC), déficit de agua o tratadas con giberelinas exógenas (GA3). Resultados: Los transcritos de los genes CaLEA73 y WRKY40 se incrementaron durante estrés por frío en hojas. La expresión del gen CaGA20ox1 disminuyó durante estrés por frío, aplicación de GA3 y estrés hídrico-GA3 en hojas. Este efecto se observó también en botones florales de plantas crecidas bajo déficit de agua, tratadas con giberelinas exógenas, o crecidas bajo estrés hídrico-GA3; curiosamente, los transcritos de este gen fueron ligeramente abun
Resumen en inglés Introduction: Abiotic stress caused by cold or water-deficit alters many cellular processes that modificate the physiology and biochemistry of plants, which reduces yield of agricultural crops. Gibberellins are phytohormones that can induce growth and development of the plants. There are many genes whose transcription is modified during abiotic stress or by exogenous-gibberellins application; some of them encode for proteins such as LEA that confer protection against low temperature and dehydration, WRKY and FT that take part in the response to abiotic stress, FT that regulates the flowering time, and GA20ox1 that synthesized gibberellins. The understanding of molecular mechanism that regulates the plant responses to abiotic stress or exogenous gibberellins application is essential for Capsicum annuum (pepper) agriculture improvement. To this aim, we have proceeded to study the effect of biotic stress and exogenous phytohormones on C. annuum development, mainly in fruit (chili) production and expression of genes involved in the response to these conditions. Method: The genome of Capsicum annuum contains homologues to the proteins LEA, WRKY, FT and GA20oxy, so we estimate by Real-Time PCR (qPCR) and phenotype analysis, the gene expression and fruits production in plants grown under abiotic stress and after treatment with exogenous gibberellins. Results: The transcripts of CaLea73 and CaWRKY40 increased by cold stress in leaves. While, CaGA20ox1 expression was down-regulated by cold stress, GA3, and hydric stress-GA3 in leaves. This effect was also observed in flower buds of plants grown under water-deficit, treated with gibberellins or hydric stress-GA3; curiously, the transcripts from this gene became slightly abundant in plants grown under water-deficit. CaFT transcription was induced by cold stress and GA3 in leaves and flower buds, respectively; however, transcription of this gene was almost abolished by hydric stress and GA3-hydric stress in both ti
Disciplines Biología
Paraules clau: Genética,
Angiospermas,
Fisiología vegetal,
Epigenética,
Estrés abiótico,
Factores de transcripción,
Expresión génica,
Giberelinas,
Capsicum annuum,
Solanaceae
Keyword: Genetics,
Angiosperms,
Plant physiology,
Epigenetics,
Abiotic stress,
Transcription factors,
Gene expression,
Gibberellins,
Capsicum annuum,
Solanaceae
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