A self‐amplifying NO‐H2S loop mediates melatonin‐induced CBF‐responsive pathway and cold tolerance in watermelon

褪黑素 硝普钠 化学 一氧化氮 下调和上调 信号转导 细胞生物学 生物化学 生物 基因 内分泌学 有机化学
作者
Yanliang Guo,Jiayue Li,Lingling Liu,Jiahe Liu,Wanbang Yang,Yi Chen,Chao Li,Yuan Li,Chunhua Wei,Jianxiang Ma,Yong Zhang,Jianqiang Yang,Feishi Luan,Xian Zhang,Hao Li
出处
期刊:Plant Journal [Wiley]
卷期号:121 (4)
标识
DOI:10.1111/tpj.70025
摘要

Melatonin is a pivotal bioactive molecule that enhances plant cold stress tolerance, but the precise mechanisms remain enigmatic. Here, we have discovered that overexpressing melatonin biosynthetic gene ClCOMT1 or applying exogenous melatonin activates the C-repeat binding factor (CBF)-responsive pathway and enhances watermelon cold tolerance. This enhancement is accompanied by elevated levels of nitric oxide (NO) and hydrogen sulfide (H2S), along with upregulation of nitrate reductase 1 (ClNR1) and L-cysteine desulfhydrase (ClLCD) genes involved in NO and H2S generation respectively. Conversely, knockout of ClCOMT1 exhibits contrasting effects compared to its overexpression. Furthermore, application of sodium nitroprusside (SNP, a NO donor) and NaHS (a H2S donor) promotes the accumulation of H2S and NO, respectively, activating the CBF pathway and enhancing cold tolerance. However, knockout of ClNR1 or ClLCD abolished melatonin-induced H2S or NO production respectively and abrogated melatonin-induced CBF pathway and cold tolerance. Conversely, supplementation with SNP and NaHS restored the diminished cold response caused by ClCOMT1 deletion. Additionally, deletion of either ClNR1 or ClLCD eliminated NaHS- or SNP-induced cold response, respectively. Overall, these findings suggest a reciprocal positive-regulatory loop between ClNR1-mediated NO and ClLCD-mediated H2S, which plays a crucial role in mediating the melatonin-induced enhancement of cold tolerance.

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
Vaibhav完成签到,获得积分10
2秒前
爱美丽完成签到,获得积分10
3秒前
赘婿应助prisfanstein采纳,获得10
3秒前
悦耳亦云完成签到 ,获得积分10
3秒前
大汤圆圆完成签到 ,获得积分10
5秒前
微7完成签到,获得积分10
5秒前
linkezou完成签到,获得积分10
5秒前
七龙珠完成签到,获得积分10
7秒前
不曾留步完成签到,获得积分10
8秒前
36456657完成签到,获得积分0
8秒前
tuzi完成签到,获得积分10
8秒前
读书看报吃饭睡觉完成签到,获得积分10
10秒前
陈思远完成签到 ,获得积分10
10秒前
11秒前
zt完成签到,获得积分10
12秒前
欢喜可愁完成签到 ,获得积分10
13秒前
江十三完成签到,获得积分10
13秒前
丽丽完成签到,获得积分10
13秒前
悦耳梦竹发布了新的文献求助10
14秒前
fiona完成签到,获得积分0
14秒前
曾建完成签到 ,获得积分10
15秒前
slgzhangtao完成签到,获得积分10
15秒前
Copyright应助飞羽采纳,获得10
16秒前
萱1988完成签到,获得积分10
17秒前
啊哈哈哈哈哈完成签到 ,获得积分10
18秒前
18秒前
KK完成签到,获得积分10
19秒前
hhhhhha完成签到,获得积分10
19秒前
科研民工完成签到,获得积分10
20秒前
damaye完成签到,获得积分10
21秒前
我们仨完成签到,获得积分10
21秒前
浅色西完成签到,获得积分0
22秒前
机灵的丹寒完成签到 ,获得积分10
22秒前
a502410600完成签到,获得积分10
22秒前
十八褶子完成签到,获得积分10
23秒前
wangruiyang完成签到 ,获得积分10
24秒前
姜姜发布了新的文献求助10
24秒前
皓岚完成签到,获得积分10
24秒前
王金娥完成签到,获得积分10
25秒前
夏晴晴完成签到 ,获得积分10
25秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Social Skills Improvement System-Rating Scales--Chinese Version 500
Dynamische Polarisation von H-1 und B-11 in (CH-3)-3NBH-3 500
CLSI M07 2024 500
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 7247843
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8870803
关于积分的说明 18712972
捐赠科研通 6926695
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3198061
关于科研通互助平台的介绍 2373825
邀请新用户注册赠送积分活动 2172920