Análisis de la expresión del gen osFRDL4 tras toxicidad por aluminio en Oryza sativa y Oryza Glumaepatula
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Date
2022
Authors
Director
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Publisher
Pontificia Universidad Javeriana Cali
Abstract
El aluminio (Al) es un metal altamente tóxico en suelos ácidos, dónde se convierte en el catión trivalente Al3+, inhibiendo el crecimiento de las raíces de las plantas. Se han realizado diversos estudios para asociar la expresión de ciertos genes con la tolerancia al Al3+ en plantas, y se ha encontrado que el gen OsFRDL4, que se expresa tanto en células de la punta de la raíz como en zonas maduras de la misma, está asociado a la tolerancia al estrés al codificar una proteína que secreta citrato en la rizosfera. En este estudio, se evaluó la expresión del gen OsFRDL4 en variedades tolerantes y susceptibles al Al3+ de Oryza sativa y Oryza glumaepatula. Posteriormente, se realizó un análisis de los perfiles de expresión del gen bajo condiciones control a nivel de tejido utilizando la información disponible en la base de datos Rice Expression Database. Así mismo, se comparó el nivel de expresión en raíces de OsFRDL4 y algunos genes previamente implicados en la tolerancia al estrés por Al3+ bajo condiciones control. Finalmente, se realizó un análisis de las categorías funcionales (GO) asociadas con el gen OsFRDL4. De acuerdo con los resultados obtenidos, no hubo diferencias significativas en la expresión de OsFRLD4 bajo estrés por Al3+ para variedades tolerantes y susceptibles de O. sativa y O. glumaepatula, lo cual sugiere que posiblemente existen otros genes y mecanismos implicados en la tolerancia al estrés en las variedades
analizadas que sean más relevantes para la tolerancia al Al3+ que el mecanismo de desintoxicación externa mediado por OsFRDL4. De la misma manera, se muestra como el nivel de expresión de OsFRDL4 es muy bajo en las raíces en comparación con otros genes implicados en el proceso de tolerancia al Al3+. Este estudio generó información base para entender los mecanismos de tolerancia al aluminio en plantas comerciales y silvestres de arroz.
Description
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Aluminum (Al) is a highly toxic metal in acid soils, where it is converted to the trivalent cation Al3+, inhibiting plant root growth. Studies have been conducted to associate the expression of certain genes with Al3+ tolerance in plants, and it has been found that the OsFRDL4 gene, which is expressed in both root tip cells and mature root zones, is associated with stress tolerance by encoding a protein that secretes citrate into the rhizosphere. In this study, the expression of the OsFRDL4 gene was evaluated in Al3+ tolerant and susceptible varieties of Oryza sativa and Oryza glumaepatula. Subsequently, an analysis of the gene expression profiles under control conditions at the tissue level was carried out using the
information available in the Rice Expression Database. Likewise, the expression level in roots of OsFRDL4 and some genes previously implicated in tolerance to Al3+ stress was compared under control conditions. Finally, an analysis of the functional categories (GO) associated with the OsFRDL4 gene was performed. According to the results obtained, there were no significant differences in the expression of OsFRLD4 under Al3+ stress for tolerant and susceptible varieties of O. sativa and O. glumaepatula, suggesting that there are possibly other genes and mechanisms involved in stress tolerance in the varieties analyzed that are more relevant to Al3+ tolerance than the external detoxification mechanism mediated by
OsFRDL4. Likewise, it is shown how the expression level of OsFRDL4 is very low in roots compared to other genes involved in the Al3+ tolerance process. This study generated base information to understand the mechanisms of Al3+ tolerance in commercial and wild rice plants.
Keywords
Tolerancia al Al3+, Toxicidad por Al3+, expresión génica, Arroz, Oryza sativa y Oryza glumaepatula, Al3+ tolerance, Al3+ toxicity, gene expression, rice, Oryza sativa and Oryza glumaepatula