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http://rid.unrn.edu.ar/handle/20.500.12049/13734
| Título: | Abscisic Acid Enhances Ex Vitro Acclimatization Performance in Hop (Humulus lupulus L.) |
| Autor(es): | Di Sario, Luciana Navarro-Payá, David Zubillaga, María Fany Matus, José Tomás Boeri, Patricia Alejandra Pizzio, Gastón Alfredo |
| Fecha de publicación: | 18-jul-2025 |
| Editorial: | MOLECULAR DIVERSITY PRESERVATION INTERNATIONAL-MDPI |
| Citación: | Di Sario, L., Navarro-Payá, D., Zubillaga, M. F., Matus, J. T., Boeri, P. A., & Pizzio, G. A. (2025). Abscisic Acid Enhances Ex Vitro Acclimatization Performance in Hop (Humulus lupulus L.). International Journal of Molecular Sciences, 26(14), 6923. https://doi.org/10.3390/ijms26146923 |
| Revista: | INTERNATIONAL JOURNAL OF MOLECULAR SCIENCES |
| Abstract: | Humulus lupulus L. (hop) is a multipurpose crop valued for its essential role in beer production and for its bioactive compounds with recognized medicinal properties. Otherwise, climate change represents a major challenge to agriculture, particularly impacting the cultivation of crops with stenoecious characteristics, such as hop. This highlights the urgent need to enhance crop resilience to adverse environmental conditions. The phytohormone abscisic acid (ABA) is a key regulator of plant responses to abiotic stress, yet the ABA signaling pathway remains poorly characterized in hop. Harnessing the publicly available hop genomics resources, we identified eight members of the PYRABACTIN RESISTANCE 1 LIKE ABA receptor family (HlPYLs). Phylogenetic and gene structure analyses classified these HlPYLs into the three canonical ABA receptor subfamilies. Furthermore, all eight HlPYLs are likely functional, as suggested by the protein sequence visual analysis. Expression profiling indicates that ABA perception in hop is primarily mediated by the HlPYL1-like and HlPYL8-like subfamilies, while the HlPYL4-like group appears to play a more limited role. Structure modeling and topology predictions of HlPYL1b and HlPYL2 provided insights into their potential functional mechanisms. To assess the physiological relevance of ABA signaling in hop, we evaluated the impact of exogenous ABA application during the ex vitro acclimatization phase. ABA-treated plants exhibited more robust growth, reduced stress symptoms, and improved acclimatization success. These effects were associated with reduced leaf transpiration and enhanced stomatal closure, consistent with ABA-mediated drought tolerance mechanisms. Altogether, this study provides the first comprehensive characterization of ABA receptor components in hop and demonstrates the practical utility of ABA in improving plant performance under ex vitro conditions. These findings lay the groundwork for further functional studies and highlight ABA signaling as a promising target for enhancing stress resilience in hop, with broader implications for sustainable agriculture in the face of climate change. |
| Resumen: | Humulus lupulus L. (lúpulo) es un cultivo multipropósito valorado por su papel esencial en la producción de cerveza y por sus compuestos bioactivos con reconocidas propiedades medicinales. Por otro lado, el cambio climático representa un desafío importante para la agricultura, afectando especialmente el cultivo de especies con características estenoicas, como el lúpulo. Esto destaca la necesidad urgente de aumentar la resiliencia de los cultivos frente a condiciones ambientales adversas. La fitohormona ácido abscísico (ABA) es un regulador clave de las respuestas de las plantas al estrés abiótico; sin embargo, la vía de señalización de ABA sigue poco caracterizada en lúpulo. Aprovechando los recursos genómicos disponibles públicamente para esta especie, identificamos ocho miembros de la familia de receptores ABA PYRABACTIN RESISTANCE 1 LIKE (HlPYLs). Los análisis filogenéticos y de estructura génica clasificaron estos HlPYLs en las tres subfamilias canónicas de receptores de ABA. Además, los ocho HlPYLs son probablemente funcionales, según lo sugiere el análisis visual de sus secuencias proteicas. El perfil de expresión indica que la percepción de ABA en lúpulo es mediada principalmente por las subfamilias tipo HlPYL1 y HlPYL8, mientras que el grupo tipo HlPYL4 parecería desempeñar un rol más limitado. El modelado estructural y las predicciones topológicas de HlPYL1b y HlPYL2 aportaron información sobre sus posibles mecanismos funcionales. Para evaluar la relevancia fisiológica de la señalización de ABA en lúpulo, analizamos el impacto de la aplicación exógena de ABA durante la fase de aclimatación ex vitro. Las plantas tratadas con ABA mostraron un crecimiento más vigoroso, menos síntomas de estrés y un mayor éxito en la aclimatación. Estos efectos se asociaron con una disminución de la transpiración foliar y un aumento del cierre estomático, en concordancia con los mecanismos de tolerancia a la sequía mediados por ABA. En conjunto, este estudio proporciona la primera caracterización integral de los componentes receptores de ABA en lúpulo y demuestra la utilidad práctica del ABA para mejorar el desempeño vegetal bajo condiciones ex vitro. Estos hallazgos sientan las bases para futuros estudios funcionales y destacan la señalización de ABA como un objetivo prometedor para mejorar la resiliencia al estrés en lúpulo, con implicancias más amplias para una agricultura sostenible frente al cambio climático. |
| URI: | http://rid.unrn.edu.ar/handle/20.500.12049/13734 |
| Identificador DOI: | https://doi.org/10.3390/ijms26146923 |
| ISSN: | 1422-0067 |
| Aparece en las colecciones: | Artículos |
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