Comparative Morpho-Physiological, Biochemical, and Gene Expressional Analyses Uncover Mechanisms of Waterlogging Tolerance in Two Soybean Introgression Lines
Notice bibliographique
Résumé
Waterlogging is one of the key abiotic factors that severely impedes the growth and productivity of soybeans on a global scale. To develop soybean cultivars that are tolerant to waterlogging, it is a prerequisite to unravel the mechanisms governing soybean responses to waterlogging. Hence, we explored the morphological, physiological, biochemical, and transcriptional changes in two contrasting soybean introgression lines, A192 (waterlogging tolerant, WT) and A186 (waterlogging sensitive, WS), under waterlogging. In comparison to the WT line, waterlogging drastically decreased the root length (RL), shoot length (ShL), root fresh weight (RFW), shoot fresh weight (ShFW), root dry weight (RDW), and shoot dry weight (ShDW) of the WS line. Similarly, waterlogging inhibited soybean plant growth by suppressing the plant’s photosynthetic capacity, enhancing oxidative damage from reactive oxygen species, and decreasing the chlorophyll content in the WS line but not in the WT line. To counteract the oxidative damage and lipid peroxidation, the WT line exhibited increased activity of antioxidant enzymes such as peroxidase (POD), superoxide dismutase (SOD), and catalase (CAT), as well as higher levels of proline content than the WS line. In addition, the expression of antioxidant enzyme genes (POD1, POD2, FeSOD, Cu/ZnSOD, CAT1, and CAT2) and ethylene-related genes (such as ACO1, ACO2, ACS1, and ACS2) were found to be up-regulated in WT line under waterlogging stress conditions. In contrast, these genes showed a down-regulation in their expression levels in the stressed WS line. The integration of morpho-physiological, biochemical, and gene expression analyses provide a comprehensive understanding of the responses of WT and WS lines to waterlogging conditions. These findings would be beneficial for the future development of soybean cultivars that can withstand waterlogging.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».