Regulation of cytokinin biosynthesis using PtRD26 pro ‐IPT module improves drought tolerance through PtARR10‐PtYUC4/5‐mediated reactive oxygen species removal in Populus

生长素 细胞分裂素 生物 耐旱性 拟南芥 转录因子 活性氧 转基因作物 转基因 基因 细胞生物学 转录组 基因沉默 植物
作者
Hou‐Ling Wang,Qi Yang,Shuya Tan,Ting Wang,Yi Zhang,Yanli Yang,Weilun Yin,Xinli Xia,Hongwei Guo,Zhonghai Li
出处
期刊:Journal of Integrative Plant Biology [Wiley]
标识
DOI:10.1111/jipb.13218
摘要

Drought is a critical environmental factor which constrains plant survival and growth. Genetic engineering provides a credible strategy to improve drought tolerance of plants. Here, we generated transgenic poplar lines expressing the isopentenyl transferase gene (IPT) under the driver of PtRD26 promoter (PtRD26pro -IPT). PtRD26 is a senescence and drought-inducible NAC transcription factor. PtRD26pro -IPT plants displayed multiple phenotypes, including improved growth and drought tolerance. Transcriptome analysis revealed that auxin biosynthesis pathway was activated in the PtRD26pro -IPT plants, leading to an increase in auxin contents. Biochemical analysis revealed that ARABIDOPSIS RESPONSE REGULATOR10 (PtARR10), one of the type-B ARR transcription factors in the cytokinin pathway, was induced in PtRD26pro -IPT plants and directly regulated the transcripts of YUCCA4 (PtYUC4) and YUCCA5 (PtYUC5), two enzymes in the auxin biosynthesis pathway. Overexpression of PtYUC4 enhanced drought tolerance, while simultaneous silencing of PtYUC4/5 evidently attenuated the drought tolerance of PtRD26pro -IPT plants. Intriguingly, PtYUC4/5 displayed a conserved thioredoxin reductase activity that is required for drought tolerance by deterring reactive oxygen species accumulation. Our work reveals the molecular basis of cytokinin and auxin interactions in response to environmental stresses, and shed light on the improvement of drought tolerance without a growth penalty in trees by molecular breeding.

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
1秒前
drew发布了新的文献求助10
1秒前
ste发布了新的文献求助10
1秒前
iia发布了新的文献求助10
1秒前
kevin发布了新的文献求助10
2秒前
科研关注了科研通微信公众号
2秒前
归诚发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
李志发布了新的文献求助10
3秒前
LL完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
4秒前
4秒前
英俊的酬海完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
Langcy完成签到,获得积分10
5秒前
李里哩发布了新的文献求助10
5秒前
年轻的茗茗关注了科研通微信公众号
5秒前
欧巴江南style完成签到,获得积分10
5秒前
夏璃完成签到,获得积分10
6秒前
patom完成签到,获得积分10
6秒前
shirouer发布了新的文献求助10
6秒前
清脆的一一完成签到,获得积分10
7秒前
小李完成签到,获得积分10
7秒前
suxiang应助sunshine采纳,获得30
8秒前
sunzyu发布了新的文献求助10
8秒前
陈念完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
jingle完成签到,获得积分10
8秒前
希望天下0贩的0应助夏璃采纳,获得10
9秒前
9秒前
zyzhnu发布了新的文献求助30
9秒前
Eden发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
追寻完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
施柔发布了新的文献求助10
11秒前
含蓄冰彤发布了新的文献求助10
11秒前
orixero应助合适诗蕾采纳,获得10
11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
Picture this! Including first nations fiction picture books in school library collections 2000
The Composition and Relative Chronology of Dynasties 16 and 17 in Egypt 1500
Cowries - A Guide to the Gastropod Family Cypraeidae 1200
ON THE THEORY OF BIRATIONAL BLOWING-UP 666
Signals, Systems, and Signal Processing 610
“美军军官队伍建设研究”系列(全册) 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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6386273
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8199908
关于积分的说明 17346612
捐赠科研通 5439973
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2876832
邀请新用户注册赠送积分活动 1853261
关于科研通互助平台的介绍 1697349