Temperature change regulates pollen fertility of a PTGMS rice line PA64S by modulating the ROS homeostasis and PCD within the tapetum

绒毡层 花粉 细胞生物学 活性氧 生物 程序性细胞死亡 不育 雄蕊 植物 生物化学 小孢子 细胞凋亡
作者
Yujun Sun,Yina Ang,Ming Fu,Yunxiu Bai,Jiasheng Chen,Ying He,Hanlai Zeng
出处
期刊:Plant Journal [Wiley]
被引量:1
标识
DOI:10.1111/tpj.17004
摘要

SUMMARY Photoperiod and temperature‐sensitive male sterility rice is an important line for two‐line hybrid rice, and the changes in the cultivation temperature strictly control its pollen fertility. However, the mechanism by which temperature variation regulates pollen fertility is still unclear. This study obtained stable fertile PA64S(F) and sterile PA64S(S) rice from PA64S by controlling temperature changes. PA64S(F) shows a normal anther development and fertile pollen under low temperature (21°C), and PA64S(S) shows delayed degradation of the tapetum cells, leading to abnormal pollen wall formation and ubisch development under normal temperature (28°C). The accumulation of reactive oxygen species (ROS) positively correlates with the programmed cell death (PCD) process of tapetum cells. The delayed accumulation of ROS in the PA64S(S) tapetum at early stages leads to a delayed initiation of the PCD process. Importantly, we localized ascorbic acid (ASA) accumulation in the tapetum cells and determined that ASA is a major antioxidant for ROS homeostasis. ROS‐inhibited accumulation plants (PA64S‐ASA) demonstrated pollen sterility, higher ASA and lower ROS accumulation in the tapetum, and the absence of PCD processes in the tapetum cell. Abnormal changes in the tapetum of PA64S(S) rice disrupted metabolic pathways such as lipid metabolism, cutin and wax synthesis, sugar accumulation, and phenylpropane, affecting pollen wall formation and substance accumulation, suggesting that the timely accumulation of ROS is critical for male fertility. This study highlights the central role of ROS homeostasis in fertility alteration and also provides an avenue to address the effect of environmental temperature changes on pollen fertility in rice.
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
满意的念柏完成签到,获得积分10
4秒前
聪慧芷巧完成签到,获得积分20
5秒前
fomo完成签到,获得积分10
5秒前
Caleb完成签到,获得积分10
8秒前
16秒前
帅气天荷完成签到 ,获得积分10
16秒前
美海与鱼完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
obaica完成签到,获得积分10
18秒前
乐乐应助flyboy采纳,获得10
19秒前
Caleb发布了新的文献求助30
19秒前
我啊完成签到 ,获得积分10
20秒前
栀璃鸳挽完成签到,获得积分10
20秒前
辰辰完成签到 ,获得积分10
21秒前
hdc12138完成签到,获得积分10
21秒前
栗子发布了新的文献求助10
22秒前
彬彬完成签到,获得积分10
26秒前
可爱的函函应助栗子采纳,获得10
38秒前
芭娜55完成签到 ,获得积分10
46秒前
新奇完成签到 ,获得积分10
46秒前
John完成签到 ,获得积分10
47秒前
1分钟前
魔幻的妖丽完成签到 ,获得积分10
1分钟前
MH完成签到,获得积分10
1分钟前
眯眯眼的枕头完成签到 ,获得积分10
1分钟前
清风完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
璇璇完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
整齐思松完成签到 ,获得积分10
1分钟前
文与武完成签到 ,获得积分10
1分钟前
gjx完成签到 ,获得积分10
1分钟前
xgx984完成签到,获得积分10
1分钟前
qwa发布了新的文献求助10
1分钟前
wwj完成签到,获得积分10
1分钟前
bzdjsmw完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
伶俐的语雪完成签到,获得积分10
1分钟前
华仔应助小洲王先生采纳,获得10
1分钟前
Yynnn完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高分求助中
中华人民共和国出版史料(1954)第6卷 1000
Applied Survey Data Analysis (第三版, 2025) 800
Narcissistic Personality Disorder 700
Assessing and Diagnosing Young Children with Neurodevelopmental Disorders (2nd Edition) 700
Handbook of Experimental Social Psychology 500
The Martian climate revisited: atmosphere and environment of a desert planet 500
建国初期十七年翻译活动的实证研究. 建国初期十七年翻译活动的实证研究 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 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3845620
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3387857
关于积分的说明 10550719
捐赠科研通 3108482
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1712872
邀请新用户注册赠送积分活动 824520
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 774877