Natural polymorphism of ZmICE1 contributes to amino acid metabolism that impacts cold tolerance in maize

生物 转录因子 基因 天冬酰胺 氨基酸 生物化学 激活剂(遗传学) 诱导剂 遗传学 基因表达 细胞生物学
作者
Haifang Jiang,Yiting Shi,Jingyan Liu,Zhen Li,Diyi Fu,Shifeng Wu,Minze Li,Zijia Yang,Yunlu Shi,Jinsheng Lai,Xiaohong Yang,Zhizhong Gong,Jian Hua,Shuhua Yang
出处
期刊:Nature plants [Nature Portfolio]
卷期号:8 (10): 1176-1190 被引量:135
标识
DOI:10.1038/s41477-022-01254-3
摘要

Cold stress negatively affects maize (Zea mays L.) growth, development and yield. Metabolic adjustments contribute to the adaptation of maize under cold stress. We show here that the transcription factor INDUCER OF CBF EXPRESSION 1 (ZmICE1) plays a prominent role in reprogramming amino acid metabolome and COLD-RESPONSIVE (COR) genes during cold stress in maize. Derivatives of amino acids glutamate/asparagine (Glu/Asn) induce a burst of mitochondrial reactive oxygen species, which suppress the cold-mediated induction of DEHYDRATION RESPONSE ELEMENT-BINDING PROTEIN 1 (ZmDREB1) genes and impair cold tolerance. ZmICE1 blocks this negative regulation of cold tolerance by directly repressing the expression of the key Glu/Asn biosynthesis genes, ASPARAGINE SYNTHETASEs. Moreover, ZmICE1 directly regulates the expression of DREB1s. Natural variation at the ZmICE1 promoter determines the binding affinity of the transcriptional activator ZmMYB39, a positive regulator of cold tolerance in maize, resulting in different degrees of ZmICE1 transcription and cold tolerance across inbred lines. This study thus unravels a mechanism of cold tolerance in maize and provides potential targets for engineering cold-tolerant varieties.
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
科研通AI6.3应助允蓥采纳,获得50
刚刚
小豆包发布了新的文献求助10
刚刚
xxxxxxxx发布了新的文献求助10
刚刚
沉默发布了新的文献求助30
1秒前
充电宝应助swordlee采纳,获得10
1秒前
2秒前
2秒前
2秒前
雪雪儿完成签到,获得积分10
3秒前
彭于晏应助你可真下饭采纳,获得10
4秒前
5秒前
Berniece发布了新的文献求助10
5秒前
骤雨红尘发布了新的文献求助10
5秒前
周艳鸿发布了新的文献求助10
6秒前
Pingouin发布了新的文献求助10
6秒前
害怕的冰颜完成签到 ,获得积分10
6秒前
uu发布了新的文献求助10
7秒前
雨曦完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
爆米花应助柯柯采纳,获得10
9秒前
向大象发布了新的文献求助10
9秒前
Owen应助沉默采纳,获得10
10秒前
科研菜鸟完成签到,获得积分10
10秒前
雨曦发布了新的文献求助10
11秒前
健壮的涑完成签到 ,获得积分10
14秒前
橙果果完成签到,获得积分10
14秒前
映海完成签到,获得积分10
15秒前
uu完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
Owen应助屋檐下的雨采纳,获得10
16秒前
18秒前
18秒前
carryxu完成签到,获得积分10
20秒前
怡然的如冰完成签到 ,获得积分10
20秒前
Pingouin完成签到,获得积分10
21秒前
22秒前
xjx完成签到,获得积分10
22秒前
菜不透完成签到,获得积分10
22秒前
23秒前
healer发布了新的文献求助10
23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
Salmon nasal cartilage-derived proteoglycan complexes influence the gut microbiota and bacterial metabolites in mice 2000
The Composition and Relative Chronology of Dynasties 16 and 17 in Egypt 1500
Cowries - A Guide to the Gastropod Family Cypraeidae 1200
Hemispherical Resonator Gyro: Status Report and Test Results 800
ON THE THEORY OF BIRATIONAL BLOWING-UP 666
Signals, Systems, and Signal Processing 610
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6383764
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8195965
关于积分的说明 17330171
捐赠科研通 5437419
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2875712
邀请新用户注册赠送积分活动 1852351
关于科研通互助平台的介绍 1696731