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,Leihong Zhao,Yu-Xi Dang,Runyu Guo,Ke Deng,L Hong Xiao
出处
期刊:Plant Cell and Environment [Wiley]
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
刚刚
刚刚
1秒前
css完成签到,获得积分10
1秒前
木木木木完成签到,获得积分10
1秒前
姜水完成签到,获得积分10
1秒前
xingmeng发布了新的文献求助10
3秒前
华仔应助南拥夏栀采纳,获得10
3秒前
咸鱼好闲完成签到 ,获得积分10
3秒前
sh131完成签到,获得积分10
5秒前
HEHNJJ完成签到,获得积分10
5秒前
oooo发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
旺仔同学完成签到,获得积分10
6秒前
七星发布了新的文献求助10
6秒前
风吹草动玉米粒完成签到,获得积分10
7秒前
清风朗月完成签到,获得积分10
7秒前
瘦瘦惊蛰发布了新的文献求助10
7秒前
cnspower完成签到,获得积分0
9秒前
ash完成签到,获得积分10
10秒前
量子星尘发布了新的文献求助150
10秒前
口香糖探长完成签到 ,获得积分10
11秒前
11秒前
12秒前
12秒前
wanci应助小兵采纳,获得10
13秒前
oooo完成签到,获得积分10
13秒前
瘦瘦惊蛰完成签到,获得积分10
13秒前
稗子完成签到,获得积分10
15秒前
白羊完成签到,获得积分10
15秒前
wenming发布了新的文献求助10
18秒前
陈chq发布了新的文献求助10
21秒前
顾矜应助Alpha不吃小蛋糕采纳,获得10
21秒前
jiujiuhuang完成签到,获得积分10
21秒前
wjswift完成签到,获得积分10
23秒前
23秒前
Tangwz发布了新的文献求助10
23秒前
早早完成签到,获得积分0
23秒前
wudunxu完成签到,获得积分0
25秒前
高分求助中
(禁止应助)【重要!!请各位详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Plutonium Handbook 4000
International Code of Nomenclature for algae, fungi, and plants (Madrid Code) (Regnum Vegetabile) 1500
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 900
Principles of Plasma Discharges and Materials Processing,3rd Edition 500
Atlas of Quartz Sand Surface Textures 500
MATLAB在电子信息类专业中的应用 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4211484
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3745644
关于积分的说明 11786090
捐赠科研通 3413884
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1873390
邀请新用户注册赠送积分活动 927830
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 837259