The rice heavy‐metal transporter OsNRAMP1 regulates disease resistance by modulating ROS homoeostasis

超氧化物歧化酶 过氧化氢酶 细胞生物学 生物 植物抗病性 平衡 活性氧 突变体 基因 氧化应激 微生物学 生物化学
作者
Chuanliang Chu,Renyan Huang,Liping Liu,Guilin Tang,Jinghua Xiao,Heejin Yoo,Meng Yuan
出处
期刊:Plant Cell and Environment [Wiley]
卷期号:45 (4): 1109-1126 被引量:79
标识
DOI:10.1111/pce.14263
摘要

Abstract Crop diseases threaten food security and sustainable agriculture. Consumption of crops containing nonessential toxic metals leads to health risks for humans. Therefore, cultivation of disease‐resistant and toxic metal‐safe crops is a double‐gain strategy that can contribute to food security. Here, we show that rice heavy‐metal transporter OsNRAMP1 plays an important role in plant immunity by modulating metal ion and reactive oxygen species (ROS) homoeostasis. OsNRAMP1 expression was induced after pathogenic bacteria and fungi infections. The osnramp1 mutants had an increased content of H 2 O 2 and activity of superoxide dismutase, but decreased activity of catalase, showing enhanced broad‐spectrum resistance against bacterial and fungal pathogens. RNA‐seq analysis identified a number of differentially expressed genes that were involved in metal ion and ROS homoeostasis. Altered expression of metal ion‐dependent ROS‐scavenging enzymes genes and lower accumulation of cations such as Mn together induced compromised metal ion‐dependent enzyme‐catalysing activity and modulated ROS homoeostasis, which together contributed towards disease resistance in osnramp1 mutants. Furthermore, the osnramp1 mutants contained lower levels of toxic heavy metals Cd and Pb and micronutrients Ni and Mn in leaves and grains. Taken together, a proof of concept was achieved that broad‐spectrum disease‐resistant and toxic heavy‐metal‐safe rice was engineered by removal of the OsNRAMP1 gene.
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
1秒前
1秒前
科研通AI2S应助直来直去采纳,获得10
1秒前
Mooncat发布了新的文献求助10
1秒前
霸气以松完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
222完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
2秒前
小刘发布了新的文献求助10
3秒前
邢一完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
核壳结构完成签到,获得积分10
4秒前
科研通AI6.2应助优美元瑶采纳,获得10
4秒前
4秒前
无限的盼晴完成签到,获得积分10
5秒前
武增发布了新的文献求助10
5秒前
结实的啤酒完成签到,获得积分10
5秒前
吴宣京发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
科研通AI6.2应助赵赶超采纳,获得10
6秒前
linmu完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
li发布了新的文献求助10
6秒前
哇哈哈哈发布了新的文献求助10
7秒前
zzzzz发布了新的文献求助10
7秒前
大模型应助Horizon采纳,获得50
7秒前
hhhhh发布了新的文献求助10
8秒前
体育生111完成签到,获得积分10
8秒前
草莓夏冰雹完成签到,获得积分10
8秒前
zxy发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
慕青应助ziiiiiii7采纳,获得10
10秒前
思源应助微冷采纳,获得20
10秒前
耍酷的徐坤完成签到,获得积分10
11秒前
linmu发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
庾傀斗完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
SciGPT应助威风的龙采纳,获得10
12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 7748818
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9296788
关于积分的说明 20237024
捐赠科研通 7330098
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3309031
关于科研通互助平台的介绍 2460621
邀请新用户注册赠送积分活动 2321115