El nematodo del quiste de la soja (SCN) es una de las enfermedades devastadoras de la soja en todo el mundo. La resistencia de la planta huésped es el método más económico y efectivo para controlar la enfermedad del SCN.
por la Academia China de Ciencias
Sin embargo, la resistencia a SCN es un rasgo multigénico y cuantitativo en la soja, y la mayoría de las fuentes de resistencia se rompen fácilmente debido a la siembra prolongada de los mismos cultivares. Por lo tanto, es urgente comprender profundamente el mecanismo de resistencia, desarrollar recursos genéticos de resistencia múltiple y cultivar variedades de resistencia múltiple.
Un equipo de investigación dirigido por el profesor Wang Congli del Instituto de Geografía y Agroecología del Noreste de la Academia de Ciencias de China ha utilizado, por primera vez, la tecnología de secuenciación transcriptómica completa (FLTS) para investigar la resistencia SCN en la soja.
Este estudio fue publicado en Frontiers in Plant Science .
La tecnología FLTS de tercera generación puede leer directamente la secuencia completa de la molécula de ARN sin interrupción. También tiene las ventajas del análisis cuantitativo de genes y transcripciones al mismo tiempo.
Los investigadores confirmaron un nuevo genotipo de cultivo de soja 09-138 (rhg1a + Rhg4b), que es resistente a SCN raza 4 (SCN4), altamente tóxico, pero susceptible a SCN5 con menos virulencia.
El análisis FLTS de 9 bibliotecas de cDNA de 09-138 con SCN4, SCN5 y tratamientos de control demostró un promedio de 6,1 Gbp de datos limpios para cada biblioteca, un total de 1117 genes nuevos y 41 096 transcripciones nuevas.
A través del análisis estructural de las nuevas transcripciones, los investigadores encontraron que la modificación postranscripcional, como el empalme alternativo (AS), la poliadenilación alternativa (APA), los genes de fusión y el ARN largo no codificante (lncRNA) estaban involucrados en la respuesta de defensa.
Los investigadores encontraron que los elementos de respuesta al estrés, las vías de transducción de señales de hormonas vegetales y las vías de interacción planta-patógeno estaban involucradas en las respuestas de defensa de resistencia; y las modificaciones de la pared celular y las rutas metabólicas relacionadas con los procesos biológicos de los carbohidratos estuvieron involucradas en la respuesta susceptible, mientras que la ruta de biosíntesis del fenilpropano estuvo involucrada tanto en la respuesta resistente como en la sensible.
El análisis de interacción proteína-proteína combinado con genes expresados diferencialmente (DEG) mostró, por primera vez, que la respuesta incompatible SCN4 activaba las interacciones entre las quinasas MAPK/KK/KKK, el factor de transcripción WRKY y la calmodulina VQ para regular la defensa de resistencia. Se estableció un modelo de defensa asociado a MAPK-WRKY-VQ para la resistencia a SCN en soja.
Estos hallazgos muestran que la secuenciación completa del transcriptoma proporciona una herramienta poderosa para estudiar los mecanismos de defensa de las plantas dentro de los niveles de transcripción y modificaciones postranscripcionales.
Más información: Minghui Huang et al, Análisis transcripcional completo del mismo genotipo de soya con reacciones compatibles e incompatibles con heterodera glicinas revela la respuesta de defensa de la planta que activa la infección por nematodos,
Frontiers in Plant Science (2022).
