Arabic
Albanian
Arabic
Armenian
Azerbaijani
Belarusian
Bengali
Bosnian
Catalan
Czech
Danish
Deutsch
Dutch
English
Estonian
Finnish
Français
Greek
Haitian Creole
Hebrew
Hindi
Hungarian
Icelandic
Indonesian
Irish
Italian
Japanese
Korean
Latvian
Lithuanian
Macedonian
Mongolian
Norwegian
Persian
Polish
Portuguese
Romanian
Russian
Serbian
Slovak
Slovenian
Spanish
Swahili
Swedish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
Български
中文(简体)
中文(繁體)
Frontiers in Plant Science 2018

Functional Characterization of Two Class II Diterpene Synthases Indicates Additional Specialized Diterpenoid Pathways in Maize (Zea mays).

يمكن للمستخدمين المسجلين فقط ترجمة المقالات
الدخول التسجيل فى الموقع
يتم حفظ الارتباط في الحافظة
Katherine M Murphy
Li-Ting Ma
Yezhang Ding
Eric A Schmelz
Philipp Zerbe

الكلمات الدالة

نبذة مختصرة

As a major staple food, maize (Zea mays) is critical to food security. Shifting environmental pressures increasingly hamper crop defense capacities, causing expanded harvest loss. Specialized labdane-type diterpenoids are key components of maize chemical defense and ecological adaptation. Labdane diterpenoid biosynthesis most commonly requires the pairwise activity of class II and class I diterpene synthases (diTPSs) that convert the central precursor geranylgeranyl diphosphate into distinct diterpenoid scaffolds. Two maize class II diTPSs, ANTHER EAR 1 and 2 (ZmAN1/2), have been previously identified as catalytically redundant ent-copalyl diphosphate (CPP) synthases. ZmAN1 is essential for gibberellin phytohormone biosynthesis, whereas ZmAN2 is stress-inducible and governs the formation of defensive kauralexin and dolabralexin diterpenoids. Here, we report the biochemical characterization of the two remaining class II diTPSs present in the maize genome, COPALYL DIPHOSPHATE SYNTHASE 3 (ZmCPS3) and COPALYL DIPHOSPHATE SYNTHASE 4 (ZmCPS4). Functional analysis via microbial co-expression assays identified ZmCPS3 as a (+)-CPP synthase, with functionally conserved orthologs occurring in wheat (Triticum aestivum) and numerous dicot species. ZmCPS4 formed the unusual prenyl diphosphate, 8,13-CPP (labda-8,13-dien-15-yl diphosphate), as verified by mass spectrometry and nuclear magnetic resonance. As a minor product, ZmCPS4 also produced labda-13-en-8-ol diphosphate (LPP). Root gene expression profiles did not indicate an inducible role of ZmCPS3 in maize stress responses. By contrast, ZmCPS4 showed a pattern of inducible gene expression in roots exposed to oxidative stress, supporting a possible role in abiotic stress responses. Identification of the catalytic activities of ZmCPS3 and ZmCPS4 clarifies the first committed reactions controlling the diversity of defensive diterpenoids in maize, and suggests the existence of additional yet undiscovered diterpenoid pathways.

انضم إلى صفحتنا على الفيسبوك

قاعدة بيانات الأعشاب الطبية الأكثر اكتمالا التي يدعمها العلم

  • يعمل في 55 لغة
  • العلاجات العشبية مدعومة بالعلم
  • التعرف على الأعشاب بالصورة
  • خريطة GPS تفاعلية - ضع علامة على الأعشاب في الموقع (قريبًا)
  • اقرأ المنشورات العلمية المتعلقة ببحثك
  • البحث عن الأعشاب الطبية من آثارها
  • نظّم اهتماماتك وابقَ على اطلاع دائم بأبحاث الأخبار والتجارب السريرية وبراءات الاختراع

اكتب أحد الأعراض أو المرض واقرأ عن الأعشاب التي قد تساعد ، واكتب عشبًا واطلع على الأمراض والأعراض التي تستخدم ضدها.
* تستند جميع المعلومات إلى البحوث العلمية المنشورة

Google Play badgeApp Store badge