Molecular regulatory mechanisms of staminate strobilus development and dehiscence in Torreya grandis

斯特罗比卢斯 雄蕊 茉莉酸 WRKY蛋白质结构域 赤霉素 生物 生长素 植物 茉莉酸 细胞生物学 基因 生物化学 基因表达 拟南芥 转录组 花粉 突变体
作者
Weijie Chen,Baofeng Jiang,H. C. Zeng,Zhihui Liu,Wenchao Chen,Shan Zheng,Jiasheng Wu,Heqiang Lou
出处
期刊:Plant Physiology [Oxford University Press]
卷期号:195 (1): 534-551 被引量:2
标识
DOI:10.1093/plphys/kiae081
摘要

Abstract Gymnosperms are mostly dioecious, and their staminate strobili undergo a longer developmental period than those of angiosperms. However, the underlying molecular mechanisms remain unclear. This study aimed to identify key genes and pathways involved in staminate strobilus development and dehiscence in Torreya grandis. Through weighted gene co-expression network analysis (WGCNA), we identified fast elongation-related genes enriched in carbon metabolism and auxin signal transduction, whereas dehiscence-related genes were abundant in alpha-linolenic acid metabolism and the phenylpropanoid pathway. Based on WGCNA, we also identified PHYTOCHROME-INTERACTING FACTOR4 (TgPIF4) as a potential regulator for fast elongation of staminate strobilus and 2 WRKY proteins (TgWRKY3 and TgWRKY31) as potential regulators for staminate strobilus dehiscence. Multiple protein-DNA interaction analyses showed that TgPIF4 directly activates the expression of TRANSPORT INHIBITOR RESPONSE2 (TgTIR2) and NADP-MALIC ENZYME (TgNADP-ME). Overexpression of TgPIF4 significantly promoted staminate strobilus elongation by elevating auxin signal transduction and pyruvate content. TgWRKY3 and TgWRKY31 bind to the promoters of the lignin biosynthesis gene PHENYLALANINE AMMONIA-LYASE (TgPAL) and jasmonic acid metabolism gene JASMONATE O-METHYLTRANSFERASE (TgJMT), respectively, and directly activate their transcription. Overexpression of TgWRKY3 and TgWRKY31 in the staminate strobilus led to early dehiscence, accompanied by increased lignin and methyl jasmonate levels, respectively. Collectively, our findings offer a perspective for understanding the growth of staminate strobili in gymnosperms.
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
芒果完成签到 ,获得积分10
1秒前
锂离子发布了新的文献求助10
3秒前
英姑应助Ryan采纳,获得10
4秒前
5秒前
尹恩惠完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
6秒前
冷傲迎梦发布了新的文献求助10
11秒前
积极松鼠完成签到,获得积分10
11秒前
栀梦完成签到,获得积分10
12秒前
Hello应助程翠丝采纳,获得30
12秒前
12秒前
抹茶肥肠发布了新的文献求助10
14秒前
莫惜君灬完成签到 ,获得积分10
14秒前
科研通AI5应助小费采纳,获得50
14秒前
科研通AI5应助小费采纳,获得20
15秒前
糖ing完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
烦恼都走开完成签到,获得积分10
18秒前
抹茶肥肠完成签到,获得积分10
18秒前
罗雄顺发布了新的文献求助30
22秒前
温暖凡灵完成签到,获得积分10
22秒前
yy发布了新的文献求助10
23秒前
25秒前
26秒前
Akim应助Ryan采纳,获得10
26秒前
冷傲迎梦发布了新的文献求助10
31秒前
程翠丝发布了新的文献求助30
31秒前
31秒前
王鹏程发布了新的文献求助10
32秒前
jenningseastera应助糖ing采纳,获得20
33秒前
34秒前
令散内方发布了新的文献求助10
35秒前
ldh032应助哈哈哈采纳,获得10
35秒前
36秒前
36秒前
清风明月发布了新的文献求助10
36秒前
寒冷孤风完成签到,获得积分10
37秒前
我是老大应助Ryan采纳,获得10
38秒前
cxqygdn完成签到,获得积分10
39秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 2000
Encyclopedia of Geology (2nd Edition) 2000
105th Edition CRC Handbook of Chemistry and Physics 1600
Maneuvering of a Damaged Navy Combatant 650
Mixing the elements of mass customisation 300
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 3778058
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3323749
关于积分的说明 10215625
捐赠科研通 3038921
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1667711
邀请新用户注册赠送积分活动 798361
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 758339