Legume-specific SnRK1 promotes malate supply to bacteroids for symbiotic nitrogen fixation

固氮 生物 豆类 氮气 化学 植物 有机化学
作者
Da Guo,Peng Liu,Qianwen Liu,Lihua Zheng,Sikai Liu,Chen Shen,Li Liu,Shidong Fan,Nan Li,Jiangli Dong,Tao Wang
出处
期刊:Molecular Plant [Elsevier]
卷期号:16 (9): 1396-1412 被引量:3
标识
DOI:10.1016/j.molp.2023.08.009
摘要

Abstract

Nodulation is an energy-expensive behavior driven by legumes by providing carbon sources to bacteroids and obtaining nitrogen sources in return. The energy sensor sucrose nonfermenting 1-related protein kinase 1 (SnRK1) is the hub of energy regulation in eukaryotes. However, the molecular mechanism by which SnRK1 coordinates the allocation of energy and substances during symbiotic nitrogen fixation (SNF) remains unknown. In this study, we identified the novel legume-specific SnRK1α4, a member of the SnRK1 family that positively regulates SNF. Phenotypic analysis showed that nodule size and nitrogenase activity increased in SnRK1α4-overexpressing plants and decreased significantly in snrk1α4 mutants. We demonstrated that a key upstream kinase involved in nodulation, Does Not Make Infection 2 (DMI2), can phosphorylate SnRK1α4 at Thr175 to cause its activation. Further evidence clarified that SnRK1α4 phosphorylates the malate dehydrogenases MDH1/2 to promote malate production in the cytoplasm, supplying carbon sources to bacteroids. Therefore, our findings reveal an essential role of the DMI2–SnRK1α4–MDH pathway in supplying carbon sources to bacteroids for SNF and provide a new module for constructing cereal crops with SNF.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
乐观的一一完成签到,获得积分10
1秒前
Aer发布了新的文献求助10
1秒前
不会搞科研完成签到,获得积分10
2秒前
Orange应助科研小白采纳,获得10
2秒前
3秒前
4秒前
4秒前
6秒前
7秒前
8秒前
Arthur完成签到 ,获得积分10
8秒前
李言完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
胖er完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
JJ田叶完成签到,获得积分10
10秒前
Eve发布了新的文献求助10
11秒前
斯文败类应助总之先睡觉采纳,获得10
11秒前
11秒前
秋雪瑶应助2鱼采纳,获得10
11秒前
13秒前
李言发布了新的文献求助10
13秒前
郭团团发布了新的文献求助10
14秒前
花只完成签到,获得积分10
15秒前
JJ田叶发布了新的文献求助10
15秒前
lili发布了新的文献求助10
16秒前
lqc发布了新的文献求助30
16秒前
TIAN发布了新的文献求助30
16秒前
zhangteng1234关注了科研通微信公众号
17秒前
Eve完成签到,获得积分10
17秒前
包容乌发布了新的文献求助10
17秒前
19秒前
19秒前
20秒前
兔兔酱完成签到,获得积分10
21秒前
蘅大爷完成签到,获得积分10
21秒前
NexusExplorer应助李言采纳,获得10
22秒前
木木发布了新的文献求助10
23秒前
VL_3发布了新的文献求助10
23秒前
高分求助中
Teaching Social and Emotional Learning in Physical Education 900
Gymnastik für die Jugend 600
Chinese-English Translation Lexicon Version 3.0 500
[Lambert-Eaton syndrome without calcium channel autoantibodies] 440
Plesiosaur extinction cycles; events that mark the beginning, middle and end of the Cretaceous 400
Two-sample Mendelian randomization analysis reveals causal relationships between blood lipids and venous thromboembolism 400
薩提亞模式團體方案對青年情侶輔導效果之研究 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2386032
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2092484
关于积分的说明 5263999
捐赠科研通 1819377
什么是DOI,文献DOI怎么找? 907484
版权声明 559181
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 484740