Populus euphratica GRP2 Interacts with Target mRNAs to Negatively Regulate Salt Tolerance by Interfering with Photosynthesis, Na+, and ROS Homeostasis

光合作用 胡杨 反转运蛋白 生物化学 生物 盐度 核糖核酸 细胞生物学 植物 化学 基因 生态学
作者
Jing Li,Rui Zhao,Jian Liu,Jun Yao,Siyuan Ma,Kexin Yin,Ying Zhang,Zhe Liu,Caixia Yan,Nan Zhao,Xiaoyang Zhou,Shaoliang Chen
出处
期刊:International Journal of Molecular Sciences [Multidisciplinary Digital Publishing Institute]
卷期号:25 (4): 2046-2046
标识
DOI:10.3390/ijms25042046
摘要

The transcription of glycine-rich RNA-binding protein 2 (PeGRP2) transiently increased in the roots and shoots of Populus euphratica (a salt-resistant poplar) upon initial salt exposure and tended to decrease after long-term NaCl stress (100 mM, 12 days). PeGRP2 overexpression in the hybrid Populus tremula × P. alba ‘717-1B4’ (P. × canescens) increased its salt sensitivity, which was reflected in the plant’s growth and photosynthesis. PeGRP2 contains a conserved RNA recognition motif domain at the N-terminus, and RNA affinity purification (RAP) sequencing was developed to enrich the target mRNAs that physically interacted with PeGRP2 in P. × canescens. RAP sequencing combined with RT-qPCR revealed that NaCl decreased the transcripts of PeGRP2-interacting mRNAs encoding photosynthetic proteins, antioxidative enzymes, ATPases, and Na+/H+ antiporters in this transgenic poplar. Specifically, PeGRP2 negatively affected the stability of the target mRNAs encoding the photosynthetic proteins PETC and RBCMT; antioxidant enzymes SOD[Mn], CDSP32, and CYB1-2; ATPases AHA11, ACA8, and ACA9; and the Na+/H+ antiporter NHA1. This resulted in (i) a greater reduction in Fv/Fm, YII, ETR, and Pn; (ii) less pronounced activation of antioxidative enzymes; and (iii) a reduced ability to maintain Na+ homeostasis in the transgenic poplars during long-term salt stress, leading to their lowered ability to tolerate salinity stress.
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