Pesquisadores revelam potencial de economia de água do trigo com TabHLH27 equilibrando estresse e crescimento
TabHLH27 promove tolerância à seca e eficiência hídrica por meio do equilíbrio estresse-crescimento no trigo. Crédito:IGDB O trigo desempenha um papel crítico na segurança alimentar global, mas a escassez de água nas regiões áridas e semiáridas prejudica a sua produção eficiente, sugerindo oportunidades significativas para a poupança de água. Portanto, compreender os genes que controlam a tolerância do trigo à seca e a eficiência do uso da água é fundamental para melhorar a resiliência genética e criar variedades eficientes em termos de água.
Em um estudo recente liderado pelo Prof. Xiao Jun do Instituto de Genética e Biologia do Desenvolvimento (IGDB) da Academia Chinesa de Ciências, os pesquisadores mostraram como o TabHLH27, um promissor candidato a locus de característica quantitativa tanto para o peso seco relativo da raiz quanto para o número de espiguetas por aumento no trigo, aumenta a tolerância do trigo à seca e a eficiência no uso da água, equilibrando o estresse e o crescimento.
O estudo, publicado no Journal of Integrative Plant Biology , esclarece a regulação multifacetada do TabHLH27.
Os investigadores identificaram um locus genético partilhado associado à tolerância à seca tanto na fase de plântula como na fase madura, identificando o TabHLH27-A1 como um candidato chave através da análise do perfil de expressão. A eliminação do TabHLH27 reduziu significativamente a tolerância do trigo à seca, o número de espiguetas por espiga, o rendimento de grãos e a eficiência do uso da água.
O papel do TabHLH27 envolve atividade transcricional dupla, ativando genes de resposta ao estresse enquanto reprime genes do desenvolvimento, possivelmente por meio de interações com cofatores como TabZIP62-D1 e TaABI3-D1. A sua expressão dinâmica sob estresse hídrico, rapidamente induzido, mas diminuindo ao longo do tempo, sugere uma resposta diferenciada para uma melhor adaptação. A interação com fatores de transcrição como TaNAC29-A1 forma uma rede regulatória hierárquica crucial para a resposta do trigo a ambientes com limitação de água.
Além disso, a variação natural na região promotora TabHLH27-A1 afetou sua resposta transcricional ao estresse hídrico, com o TabHLH27-A1
Hap-II
haplótipo exibindo tolerância superior à seca, raízes maiores, maior rendimento e eficiência no uso da água.
A distribuição dos alelos TabHLH27-A1 na China se correlaciona com a precipitação, favorecendo o superior TabHLH27-A1
Hap-II
no melhoramento devido à sua baixa frequência em variedades modernas, indicando forte potencial de melhoramento. O retrocruzamento do haplótipo superior com as principais variedades de trigo melhorou a tolerância à seca, o rendimento e a eficiência no uso da água.
Este estudo elucida o mecanismo molecular do TabHLH27 que regula a tolerância à seca e a eficiência do uso da água no trigo, aprofunda nossa compreensão da resposta do trigo ao estresse hídrico e ao equilíbrio estresse-crescimento e fornece recursos genéticos essenciais e alvos de seleção para reprodução resistente à seca e que economiza água. , variedades de trigo de alto rendimento.
