Vietnamese
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 2020-May

Lack of Vacuolar H + -Pyrophosphatase and Cytosolic Pyrophosphatases Causes Fatal Developmental Defects in Arabidopsis thaliana

Chỉ người dùng đã đăng ký mới có thể dịch các bài báo
Đăng nhập Đăng ký
Liên kết được lưu vào khay nhớ tạm
Mayu Fukuda
Marika Mieda
Ryosuke Sato
Satoru Kinoshita
Takaaki Tomoyama
Ali Ferjani
Masayoshi Maeshima
Shoji Segami

Từ khóa

trừu tượng

The cytosolic level of inorganic pyrophosphate (PPi) is finely regulated, with PPi hydrolyzed primarily by the vacuolar H+-pyrophosphatase (H+-PPase, VHP1/FUGU5/AVP1) and secondarily by five cytosolic soluble pyrophosphatases (sPPases; PPa1-PPa5) in Arabidopsis thaliana. Loss-of-function mutants of H+-PPase (fugu5s) have been reported to show atrophic phenotypes in their rosette leaves when nitrate is the sole nitrogen source in the culture medium. For this phenotype, two questions remain unanswered: why does atrophy depend on physical contact between shoots and the medium, and how does ammonium prevent such atrophy. To understand the mechanism driving this phenotype, we analyzed the growth and phenotypes of mutants on ammonium-free medium in detail. fugu5-1 showed cuticle defects, cell swelling, reduced β-glucan levels, and vein malformation in the leaves, suggesting cell wall weakening and cell lethality. Based on the observation in the double mutants fugu5-1 ppa1 and fugu5-1 ppa4 of more severe atrophy compared to fugu5-1, the nitrogen-dependent phenotype might be linked to PPi metabolism. To elucidate the role of ammonium in this process, we examined the fluctuations of sPPase mRNA levels and the possibility of alternative PPi-removing factors, such as other types of pyrophosphatase. First, we found that both the protein and mRNA levels of sPPases were unaffected by the nitrogen source. Second, to assess the influence of other PPi-removing factors, we examined the phenotypes of triple knockout mutants of H+-PPase and two sPPases on ammonium-containing medium. Both fugu5 ppa1 ppa2 and fugu5 ppa1 ppa4 had nearly lethal embryonic phenotypes, with the survivors showing striking dwarfism and abnormal morphology. Moreover, fugu5 ppa1+/- ppa4 showed severe atrophy at the leaf margins. The other triple mutants, fugu5 ppa1 ppa5 and fugu5 ppa2 ppa4, exhibited death of root hairs and were nearly sterile due to deformed pistils, respectively, even when grown on standard medium. Together, these results suggest that H+-PPase and sPPases act in concert to maintain PPi homeostasis, that the existence of other PPi removers is unlikely, and that ammonium may suppress the production of PPi during nitrogen metabolism rather than stimulating PPi hydrolysis.

Keywords: Arabidopsis thaliana; cell wall; leaf atrophy; nitrogen nutrient; pyrophosphatase; pyrophosphate.

Tham gia trang
facebook của chúng tôi

Cơ sở dữ liệu đầy đủ nhất về dược liệu được hỗ trợ bởi khoa học

  • Hoạt động bằng 55 ngôn ngữ
  • Phương pháp chữa bệnh bằng thảo dược được hỗ trợ bởi khoa học
  • Nhận dạng các loại thảo mộc bằng hình ảnh
  • Bản đồ GPS tương tác - gắn thẻ các loại thảo mộc vào vị trí (sắp ra mắt)
  • Đọc các ấn phẩm khoa học liên quan đến tìm kiếm của bạn
  • Tìm kiếm dược liệu theo tác dụng của chúng
  • Sắp xếp sở thích của bạn và cập nhật các nghiên cứu tin tức, thử nghiệm lâm sàng và bằng sáng chế

Nhập một triệu chứng hoặc một căn bệnh và đọc về các loại thảo mộc có thể hữu ích, nhập một loại thảo mộc và xem các bệnh và triệu chứng mà nó được sử dụng để chống lại.
* Tất cả thông tin dựa trên nghiên cứu khoa học đã được công bố

Google Play badgeApp Store badge