Mutation in shoot-to-root mobile transcription factor, ELONGATED HYPOCOTYL 5, leads to low nicotine levels in tobacco

下胚轴 开枪 尼古丁 转录因子 突变 化学 细胞生物学 植物 生物 遗传学 基因 神经科学
作者
Deeksha Singh,Shambhavi Dwivedi,Hiteshwari Sinha,Nivedita Singh,Prabodh Kumar Trivedi
出处
期刊:Journal of Hazardous Materials [Elsevier BV]
卷期号:465: 133255-133255 被引量:13
标识
DOI:10.1016/j.jhazmat.2023.133255
摘要

Tobacco remains one of the most commercially important crops due to the parasympathomimetic alkaloid nicotine used in cigarettes. Most genes involved in nicotine biosynthesis are expressed in root tissues; however, their light-dependent regulation has not been studied. Here, we identified the ELONGATED HYPOCOTYL 5 homolog, NtHY5, from Nicotiana tabacum and demonstrated that NtHY5 could complement the Arabidopsis thaliana hy5 mutant at molecular, morphological and biochemical levels. We report the development of CRISPR/Cas9-based knockout mutant plants of tobacco, NtHY5CR, and show down-regulation of the nicotine and phenylpropanoid pathway genes leading to a significant reduction in nicotine and flavonol content, whereas NtHY5 overexpression (NtHY5OX) plants show the opposite effect. Grafting experiments using wild-type, NtHY5CR, and NtHY5OX indicated that NtHY5 moves from shoot-to-root to regulate nicotine biosynthesis in the root tissue. Shoot HY5, directly or through enhancing expression of the root HY5, promotes nicotine biosynthesis by binding to light-responsive G-boxes present in the NtPMT, NtQPT and NtODC promoters. We conclude that the mobility of HY5 from shoot-to-root regulates light-dependent nicotine biosynthesis. The CRISPR/Cas9-based mutants developed, in this study; with low nicotine accumulation in leaves could help people to overcome their nicotine addiction and the risk of death.
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
嬛嬛完成签到,获得积分10
刚刚
3秒前
3秒前
4秒前
外向的问儿完成签到 ,获得积分10
5秒前
科研通AI6.4应助阿梨采纳,获得10
7秒前
贪玩的机器猫完成签到 ,获得积分10
8秒前
互认发布了新的文献求助30
8秒前
lll发布了新的文献求助30
8秒前
满意问晴发布了新的文献求助10
9秒前
隔壁小王完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
10秒前
英俊的铭应助轻松笙采纳,获得10
11秒前
酷酷发布了新的文献求助10
13秒前
33发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
烟花应助hanny采纳,获得30
14秒前
在水一方应助满意问晴采纳,获得10
16秒前
16秒前
传奇3应助幽默的雁露采纳,获得10
17秒前
隐形曼青应助moi_joanne采纳,获得10
17秒前
17秒前
ljh完成签到 ,获得积分10
17秒前
YU驳回了田様应助
17秒前
领导范儿应助狂野灵波采纳,获得10
17秒前
18秒前
夨艺发布了新的文献求助10
19秒前
孤独口红发布了新的文献求助10
19秒前
CipherSage应助曹苍久采纳,获得10
21秒前
wwwwzzzz发布了新的文献求助10
21秒前
嘻嘻哈哈应助轻松笙采纳,获得10
23秒前
DDD完成签到,获得积分10
23秒前
华仔应助玢岩采纳,获得10
24秒前
25秒前
小包子完成签到,获得积分10
25秒前
26秒前
心想事成发布了新的文献求助10
27秒前
上官若男应助互认采纳,获得30
28秒前
28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
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Introducing the Learning Sciences 600
Resiliency Scale for Adolescents--Chinese Version 600
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 7322324
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8937727
关于积分的说明 18949053
捐赠科研通 6980139
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3214967
关于科研通互助平台的介绍 2382478
邀请新用户注册赠送积分活动 2194165