Overexpression of an autophagy-related gene DiATG3 from Davidia involucrata improves plant thermotolerance by enhancing the accumulation of polyamines and regulating genes in calcium and MAPK signaling pathways

拟南芥 生物 非生物胁迫 细胞生物学 自噬 基因 生物化学 突变体 细胞凋亡
作者
Qinsong Liu,Lei Xu,Yuying Li,Wenjuan Xu,Ramesh R. Vetukuri,Xiao Xu
出处
期刊:Environmental and Experimental Botany [Elsevier BV]
卷期号:208: 105235-105235 被引量:10
标识
DOI:10.1016/j.envexpbot.2023.105235
摘要

Autophagy, a conserved eukaryotic mechanism for degrading intracellular constituents, plays prominent roles in plant abiotic stress tolerance. This study aimed to isolate an autophagy-related gene DiATG3 from a cool-adapted endangered plant species, dove tree (Davidia involucrata Baill.), and to investigate the physiological functions and regulatory mechanisms of DiATG3 for improving heat tolerance. DiATG3 was found to mainly localize to cytoplasm and possess the N-terminal domain, the catalytic domain with the HPC motif, and the C-terminal domain with the FLKF motif. Elevated transcript level of DiATG3 was detected in D. involucrata treated with heat stress. The constitutive overexpression of DiATG3 in Arabidopsis led to elevated levels of autophagy and conferred tolerance under heat stress. Furthermore, this thermotolerant phenotype was associated with improved photosynthetic capacity, higher antioxidant enzyme activities, and increased accumulation of polyamines. Transcriptome analysis suggest that activated calcium signaling and mitogen-activated protein kinase (MAPK) cascade may act as a central hub necessary for DiATG3-mediated heat tolerance. In addition, DiATG3 overexpression resulted in up-regulated expression of stress-related genes including heat shock factor A3 (AtHSFA3), dehydration-responsive element-binding protein 2C (AtDREB2C), AtWRKY26, and AtWRKY33 after heat treatment. Our study could yield insights into the engagement of plant autophagy during abiotic stress responses and contribute to breeding and engineering thermotolerant endangered plant species.
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
修道院的豌豆完成签到 ,获得积分10
4秒前
Orange应助12采纳,获得10
9秒前
erdan完成签到 ,获得积分10
12秒前
林黛玉倒拔垂杨柳完成签到 ,获得积分10
16秒前
yx完成签到,获得积分10
17秒前
ZR完成签到 ,获得积分20
18秒前
小金牛完成签到 ,获得积分10
18秒前
yx发布了新的文献求助10
19秒前
满意的伊完成签到,获得积分10
23秒前
12完成签到,获得积分20
23秒前
24秒前
危机的秋双完成签到 ,获得积分10
27秒前
远之完成签到 ,获得积分10
27秒前
12发布了新的文献求助10
32秒前
小龙仔123完成签到 ,获得积分10
32秒前
s1完成签到,获得积分10
38秒前
伶俐书蝶完成签到 ,获得积分10
41秒前
Rqbnicsp完成签到,获得积分10
42秒前
mix完成签到 ,获得积分10
43秒前
daomaihu发布了新的文献求助100
51秒前
53秒前
冷艳冷安完成签到 ,获得积分10
56秒前
CES_SH完成签到,获得积分10
57秒前
58秒前
大苦瓜应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
大苦瓜应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
Maestro_S应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
Thunnus001完成签到 ,获得积分10
1分钟前
小静完成签到 ,获得积分10
1分钟前
情怀应助arniu2008采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
CipherSage应助干净的尔柳采纳,获得10
1分钟前
LWJ完成签到 ,获得积分10
1分钟前
司衡完成签到 ,获得积分10
1分钟前
蔡从安完成签到,获得积分20
1分钟前
科研通AI6.4应助Stuart采纳,获得10
1分钟前
你就不要想骑我完成签到 ,获得积分10
1分钟前
chen发布了新的文献求助20
1分钟前
1分钟前
快乐的小木虫完成签到,获得积分10
1分钟前
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
Effects of Two Weeks of Red Light Therapy on Choroidal Thickness and Axial Length in Young Adults 700
内視鏡的に摘除しえた十二指腸乳頭部腫瘍の2例 660
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
微电子器件实验教程 400
The Neuroscience of Language 400
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 7677113
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9242947
关于积分的说明 19919512
捐赠科研通 7247631
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3286773
关于科研通互助平台的介绍 2444739
邀请新用户注册赠送积分活动 2289829