Nitrogen Assimilation Plays a Role in Balancing the Chloroplastic Glutathione Redox Potential Under High Light Conditions

氮同化 光呼吸 光合作用 谷氨酸合酶 光系统II 谷氨酰胺合成酶 电子传输链 生物化学 叶绿体 化学 硝酸盐 同化(音韵学) 氧化还原 谷氨酰胺 生物 氨基酸 无机化学 有机化学 哲学 基因 语言学
作者
Gal Gilad,Omer Sapir,Matanel Hipsch,Daniel Waiger,Julius Ben‐Ari,Bar Ben Zeev,Yotam Zait,Nardy Lampl,Shilo Rosenwasser
出处
期刊:Plant Cell and Environment [Wiley]
卷期号:48 (5): 3559-3572 被引量:5
标识
DOI:10.1111/pce.15368
摘要

ABSTRACT Nitrate reduction requires reducing equivalents produced by the photosynthetic electron transport chain. Therefore, it has been suggested that nitrate assimilation provides a sink for electrons under high light conditions. We tested this hypothesis by monitoring photosynthetic efficiency and the chloroplastic glutathione redox potential (chl‐ E GSH ) of plant lines with mutated glutamine synthetase 2 (GS2) and ferredoxin‐dependent glutamate synthase 1 (GOGAT1). Mutant lines incorporated significantly less isotopically‐labelled nitrate into amino acids than wild‐type plants, demonstrating impaired nitrogen assimilation. When nitrate assimilation was compromised, photosystem II (PSII) proved more vulnerable to photodamage. The effect of the nitrate assimilation pathway on the chl‐ E GSH was monitored using the chloroplast‐targeted roGFP2 biosensor (chl‐roGFP2). Remarkably, while oxidation followed by reduction of chl‐roGFP2 was detected in WT plants in response to high light, oxidation values were stable in the mutant lines, suggesting that chl‐ E GSH relaxation after high light‐induced oxidation is achieved by diverting excess electrons to the nitrogen assimilation pathway. Importantly, similar ΦPSII and chl‐roGFP2 patterns were observed at elevated CO 2, suggesting that mutant phenotypes are not associated with photorespiration activity. Together, these findings indicate that the nitrogen assimilation pathway serves as a sustainable energy dissipation route, ensuring efficient photosynthetic activity and fine‐tuning redox metabolism under light‐saturated conditions.
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
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
Yuantian发布了新的文献求助30
刚刚
思源应助柚屿采纳,获得10
1秒前
忧心的藏鸟完成签到 ,获得积分10
1秒前
科研通AI6.4应助迷你的蓝采纳,获得10
1秒前
2秒前
3秒前
坚强三德发布了新的文献求助10
3秒前
Horizon发布了新的文献求助10
4秒前
frantumaglia发布了新的文献求助10
4秒前
无霜发布了新的文献求助10
4秒前
所所应助忧伤的自行车采纳,获得10
5秒前
5秒前
七院发布了新的文献求助60
5秒前
小叶轻舟发布了新的文献求助30
5秒前
5秒前
煜鹅发布了新的文献求助20
6秒前
6秒前
阚阚看看看完成签到,获得积分10
6秒前
CipherSage应助纳纳椰采纳,获得10
7秒前
Ava应助比巴伯采纳,获得10
7秒前
冷静的尔白完成签到,获得积分10
7秒前
慕青应助ly采纳,获得10
8秒前
李健应助zyf采纳,获得10
8秒前
8秒前
8秒前
lijiajun完成签到,获得积分10
8秒前
无极微光应助Patrick采纳,获得20
8秒前
8秒前
9秒前
木子李完成签到,获得积分10
9秒前
学术大拿发布了新的文献求助10
9秒前
Sky_Light发布了新的文献求助30
10秒前
哎呀完成签到,获得积分20
10秒前
白泽发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
含蓄大炮发布了新的文献求助10
10秒前
哟呵完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
11秒前
故意的不可完成签到,获得积分10
11秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
HYDROLYSE ACIDE DE QUELQUES DIOXASPIROCYCLANES 1314
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7747188
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9295174
关于积分的说明 20228468
捐赠科研通 7327658
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3308301
关于科研通互助平台的介绍 2460244
邀请新用户注册赠送积分活动 2320225