Deutsch
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)
Plant Physiology 2018-Apr

Discovery, Biosynthesis and Stress-Related Accumulation of Dolabradiene-Derived Defenses in Maize.

Nur registrierte Benutzer können Artikel übersetzen
Einloggen Anmelden
Der Link wird in der Zwischenablage gespeichert
Sibongile Mafu
Yezhang Ding
Katherine M Murphy
Omar Yaacoobi
J Bennett Addison
Qiang Wang
Zhouxin Shen
Steven P Briggs
Jörg Bohlmann
Gabriel Castro-Falcon

Schlüsselwörter

Abstrakt

Terpenoids are a major component of maize (Zea mays) chemical defenses that mediate responses to herbivores, pathogens, and other environmental challenges. Here, we describe the biosynthesis and elicited production of a class of maize diterpenoids, named dolabralexins. Dolabralexin biosynthesis involves the sequential activity of two diterpene synthases, ENT-COPALYL DIPHOSPHATE SYNTHASE (ZmAN2) and KAURENE SYNTHASE-LIKE4 (ZmKSL4). Together, ZmAN2 and ZmKSL4 form the diterpene hydrocarbon dolabradiene. In addition, we biochemically characterized a cytochrome P450 monooxygenase, ZmCYP71Z16, which catalyzes the oxygenation of dolabradiene to yield the epoxides 15,16-epoxydolabrene (epoxydolabrene) and 3β-hydroxy-15,16-epoxydolabrene (epoxydolabranol). The absence of dolabradiene and epoxydolabranol in Zman2 mutants under elicited conditions confirmed the in vivo biosynthetic requirement of ZmAN2. Combined mass spectrometry and NMR experiments demonstrated that much of the epoxydolabranol is further converted into 3β,15,16-trihydroxydolabrene (trihydroxydolabrene). Metabolite profiling of field-grown maize root tissues indicated that dolabralexin biosynthesis is widespread across common maize cultivars, with trihydroxydolabrene as the predominant diterpenoid. Oxidative stress induced dolabralexin accumulation and transcript expression of ZmAN2 and ZmKSL4 in root tissues, and metabolite and transcript accumulation were up-regulated in response to elicitation with the fungal pathogens Fusarium verticillioides and Fusarium graminearum Consistently, epoxydolabranol significantly inhibited the growth of both pathogens in vitro at 10 µg mL-1, while trihydroxydolabrene-mediated inhibition was specific to Fverticillioides These findings suggest that dolabralexins have defense-related roles in maize stress interactions and expand the known chemical space of diterpenoid defenses as genetic targets for understanding and ultimately improving maize resilience.

Treten Sie unserer
Facebook-Seite bei

Die vollständigste Datenbank für Heilkräuter, die von der Wissenschaft unterstützt wird

  • Arbeitet in 55 Sprachen
  • Von der Wissenschaft unterstützte Kräuterkuren
  • Kräutererkennung durch Bild
  • Interaktive GPS-Karte - Kräuter vor Ort markieren (in Kürze)
  • Lesen Sie wissenschaftliche Veröffentlichungen zu Ihrer Suche
  • Suchen Sie nach Heilkräutern nach ihrer Wirkung
  • Organisieren Sie Ihre Interessen und bleiben Sie über Neuigkeiten, klinische Studien und Patente auf dem Laufenden

Geben Sie ein Symptom oder eine Krankheit ein und lesen Sie über Kräuter, die helfen könnten, geben Sie ein Kraut ein und sehen Sie Krankheiten und Symptome, gegen die es angewendet wird.
* Alle Informationen basieren auf veröffentlichten wissenschaftlichen Forschungsergebnissen

Google Play badgeApp Store badge