PDX1.1-dependent biosynthesis of vitamin B6 protects roots from ammonium-induced oxidative stress

生物 生物合成 生物化学 活性氧 过氧化氢
作者
Ying Liu,Rodolfo A. Maniero,Ricardo F.H. Giehl,Michael Melzer,Priscille Steensma,Gabriel Krouk,Teresa B. Fitzpatrick,Nicolaus von Wirén
出处
期刊:Molecular Plant [Elsevier BV]
标识
DOI:10.1016/j.molp.2022.01.012
摘要

Abstract

Despite serving as a major inorganic nitrogen source for plants, ammonium causes toxicity at elevated concentrations, inhibiting root elongation early on. While previous studies have shown that ammonium-inhibited root development relates to ammonium uptake and formation of reactive oxygen species (ROS) in roots, it remains unclear about the mechanisms underlying the repression of root growth and how plants cope with this inhibitory effect of ammonium. In this study, we demonstrate that ammonium-induced apoplastic acidification co-localizes with Fe precipitation and hydrogen peroxide (H2O2) accumulation along the stele of the elongation and differentiation zone in root tips, indicating Fe-dependent ROS formation. By screening ammonium sensitivity in T-DNA insertion lines of ammonium-responsive genes, we identified PDX1.1, which is upregulated by ammonium in the root stele and whose product catalyzes de novo biosynthesis of vitamin B6. Root growth of pdx1.1 mutants is hypersensitive to ammonium, while chemical complementation or overexpression of PDX1.1 restores root elongation. This salvage strategy requires non-phosphorylated forms of vitamin B6 that are able to quench ROS and rescue root growth from ammonium inhibition. Collectively, these results suggest that PDX1.1-mediated synthesis of non-phosphorylated B6 vitamers acts as a primary strategy to protect roots from ammonium-dependent ROS formation.
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
北栀完成签到,获得积分10
刚刚
欢呼的莆发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
4秒前
4秒前
花无双完成签到,获得积分0
4秒前
超帅含双完成签到,获得积分20
6秒前
稳重的安萱给稳重的安萱的求助进行了留言
6秒前
saan_saan完成签到,获得积分10
7秒前
Meyako完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
8秒前
SciGPT应助XHX采纳,获得10
9秒前
saan_saan发布了新的文献求助10
10秒前
jerry_zr发布了新的文献求助10
11秒前
小丽酱完成签到,获得积分10
11秒前
李洁发布了新的文献求助10
12秒前
14秒前
gggja完成签到,获得积分10
14秒前
万能图书馆应助hgq采纳,获得10
15秒前
Chris03Ray完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
寒冷的踏歌完成签到 ,获得积分10
21秒前
guozizi发布了新的文献求助10
21秒前
DChen完成签到 ,获得积分10
22秒前
颖颖不吃酸完成签到,获得积分20
23秒前
Lucas应助轻松的梦竹采纳,获得10
24秒前
25秒前
zwj003完成签到,获得积分10
25秒前
善学以致用应助李洁采纳,获得10
25秒前
cdercder应助aixuesun采纳,获得20
28秒前
28秒前
hgq发布了新的文献求助10
30秒前
小布丁发布了新的文献求助10
32秒前
顾矜应助欢呼的莆采纳,获得10
33秒前
花开富贵发布了新的文献求助10
34秒前
长欢完成签到,获得积分10
34秒前
甜甜的狗完成签到,获得积分10
38秒前
小布丁完成签到,获得积分10
38秒前
39秒前
高分求助中
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2500
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 450
Brain and Heart The Triumphs and Struggles of a Pediatric Neurosurgeon 400
Cybersecurity Blueprint – Transitioning to Tech 400
Mixing the elements of mass customisation 400
Периодизация спортивной тренировки. Общая теория и её практическое применение 310
the MD Anderson Surgical Oncology Manual, Seventh Edition 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3783306
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3328583
关于积分的说明 10237312
捐赠科研通 3043737
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1670627
邀请新用户注册赠送积分活动 799811
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 759130