Bryophyte ELIPs as Evolutionary Guardians: Engineering Chloroplast Resilience and ABA‐Enhanced Drought Tolerance in Crops

生物 系统基因组学 拟南芥 普氏藻 植物进化 适应(眼睛) 苔藓植物 西力克 基因复制 叶绿体 植物 拟南芥 谱系(遗传) 光防护 基因 转录组 生态型 系统发育学 基因组 光合作用 遗传学 基因表达 突变体 神经科学 克莱德
作者
Qinqin Niu,Luyi Zhao,Yuxi Dang,Runyu Guo,Ke Deng,L Hong Xiao
出处
期刊:Plant Cell and Environment [Wiley]
卷期号:48 (11): 7948-7960 被引量:1
标识
DOI:10.1111/pce.70094
摘要

ABSTRACT Early light‐induced proteins (ELIPs) are pivotal for plant stress adaptation, yet their evolutionary and functional diversification across land plants remain unclear. Here, 454 ELIPs genes from 15 species (chlorophytes to angiosperms) were analysed using phylogenomics, cis ‐regulatory element mapping, transcriptomics, and transgenic validation. Phylogenetics classified ELIPs into four groups: Group 1 exclusive to non‐seed plants (e.g., Physcomitrium patens ), while angiosperms retained only Groups II–IV, reflecting lineage‐specific evolutionary trajectories. Gene family expansion in angiosperms primarily occurred via whole‐genome duplication, while bryophytes expanded through dispersed/tandem duplication, indicating distinct ecological adaptation strategies. Promoter analysis revealed bryophyte ELIPs uniquely enriched with ABA‐responsive (ABRE) and drought‐inducible (MBS) motifs, suggesting cis ‐regulatory innovation for water stress. Dehydration‐rehydration transcriptomics revealed transient upregulation of eight P. patens ELIPs during dehydration, contrasting with the sustained AtELIP2 induction in Arabidopsis thaliana . Transgenic Arabidopsis overexpressing PpELIP1/9 exhibited enhanced drought tolerance, delayed chlorophyll degradation, increased lateral root proliferation under ABA treatment, and reduced oxidative damages via chloroplast‐localised thylakoid stabilisation. Our results highlight the conserved role of ELIPs in photoprotection and their functional diversification in ABA‐mediated drought adaptation, positioning bryophytes as reservoirs of ancestral stress resilience, bridging 450 million years of ELIP evolution and proposing a molecular framework for engineering stress‐resilient crops through ELIP manipulation.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
刚刚
无极微光应助啵啵龙采纳,获得20
刚刚
爆米花应助龟龟采纳,获得10
1秒前
神仙完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
psykyo完成签到 ,获得积分10
3秒前
卡卡西发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
识途完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
5秒前
zt完成签到,获得积分10
6秒前
清秀晓筠关注了科研通微信公众号
7秒前
叶楠发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
snowwang发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
华仔应助耍酷问兰采纳,获得10
9秒前
庚午完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
我不理解完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
涵泽发布了新的文献求助10
11秒前
123关闭了123文献求助
12秒前
小俊完成签到,获得积分10
12秒前
水123发布了新的文献求助10
13秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
13秒前
冷静未来发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
14秒前
14秒前
Canma完成签到 ,获得积分10
14秒前
15秒前
浮浮世世发布了新的文献求助10
18秒前
李爱国应助冷静未来采纳,获得10
19秒前
耍酷问兰发布了新的文献求助10
20秒前
研这一块发布了新的文献求助10
20秒前
20秒前
迷路的夏之完成签到,获得积分10
20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
Encyclopedia of Agriculture and Food Systems Third Edition 2000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 临床微生物学程序手册,多卷,第5版 2000
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] | NHBS Field Guides & Natural History 1500
The Victim–Offender Overlap During the Global Pandemic: A Comparative Study Across Western and Non-Western Countries 1000
King Tyrant 720
T/CIET 1631—2025《构网型柔性直流输电技术应用指南》 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5594302
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4679974
关于积分的说明 14812661
捐赠科研通 4646837
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2534882
邀请新用户注册赠送积分活动 1502862
关于科研通互助平台的介绍 1469497