Metabolic reallocation in soybeans under shade stress alters phenylpropanoid profiles with implications for stress adaptation and seed composition
Notice bibliographique
Résumé
Shade stress induces significant metabolic reallocation in soybeans, altering both nutritional composition and adaptation strategies to low-light environments. Using Partial Least Squares Discriminant Analysis (PLS-DA) of the shade-sensitive variety C103, we identified 19 differential metabolites (Variable Importance in Projection, VIP > 1; p < 0.05), including 9 upregulated metabolites-such as essential amino acids-that may enhance protein quality under shade. Conversely, 10 metabolites, primarily key flavonoids like daidzein and genistin, were downregulated, indicating potential compromises in antioxidant capacity and stress resilience. Shade stress markedly reshaped the phenylpropanoid pathway, particularly affecting the biosynthesis of isoflavones, anthocyanins, and lignin. Shade-tolerant varieties displayed elevated isoflavone and anthocyanin accumulation while moderating lignin synthesis, reflecting a strategic focus on metabolites with adaptive and health-promoting functions. In contrast, shade-sensitive varieties prioritized lignin production at the expense of isoflavones, potentially reducing their nutritional and functional value. Organ-specific responses were evident: in C103 seedlings, roots maintained sustained isoflavone accumulation under moderate shade (Red/Far-Red ratio, R/FR = 0.7), while leaves showed a decline with prolonged exposure. These results highlight a metabolic trade-off between defense investment and energy conservation in different tissues. Overall, this study underscores the pivotal role of metabolic reallocation-especially within the phenylpropanoid pathway-in mediating soybean shade adaptation and nutritional traits. By integrating metabolomic profiling with pathway analysis, our findings offer new insights for breeding and management strategies to enhance soybean performance and sustainability under low-light conditions.
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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)
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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 ».