Allelopathic Molecular Mechanisms of the Two Main Allelochemicals in Sweet Potato
Notice bibliographique
Résumé
Sweet potato (Ipomoea batatas L.) is one of the most important global food crops. This crop exhibits excellent allelopathic potential against various weeds, but its allelopathic mechanism at the molecular level is unclear. Therefore, metabolomic and transcriptomic analyses were performed to explore the allelopathic effects, metabolic pathway, and associated genes for two major compounds with allelopathic activity, palmitic acid and linoleic acid. The sweet potato variety Ningshu 25 was employed in the current study. The results showed that palmitic acid and linoleic acid had strong allelopathic effects on seed germination, plant growth, antioxidant enzyme activity, and chlorophyll content of two weeds Digitaria sanguinalis and Bidens pilosa. The content of the two targeted metabolites was affected by different environmental conditions and was significantly increased under low temperature (15 °C). Five metabolic pathways involved in the two targeted metabolites of fatty acids were found: fatty acid biosynthesis, fatty acid elongation, fatty acid degradation, biosynthesis of cutin, suberine, and wax, and the linoleic acid metabolism pathway. The synthesis of palmitic acid is significantly enriched in the biosynthesis pathways of fatty acids, cutin, suberine, and wax, and the synthesis of linoleic acid is significantly enriched in the linoleic acid metabolism pathway. Under different environmental conditions, there were three key genes expressed—g4988, g11881, and g19673—located in the biosynthesis pathways of cutin, suberine, and wax; four key genes expressed—g31191, g60956, g49811, and g59542—located in the biosynthesis pathway of fatty acids; and six key expressed genes—g26575, g24787, g23517, g57649, g58562, and g4314—located in biosynthesis pathway of linoleic acid, respectively. Our study advances understanding of the molecular mechanisms behind allelopathic traits in sweet potato and provides a set of candidate genes for use in improving allelopathic potential in sweet potato germplasm resources.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| 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.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
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 ».