PbRbohH/J mediates ROS generation to regulate the growth of pollen tube in pear

生物 李子 花粉管 蔷薇科 苹果属植物 花粉 基因 基因组 植物 MADS箱 遗传学 拟南芥 授粉 突变体
作者
Hao Zhang,Xueying Liu,Chao Tang,Shouzheng Lv,Shaoling Zhang,Juyou Wu,Peng Wang
出处
期刊:Plant Physiology and Biochemistry [Elsevier]
卷期号:207: 108342-108342 被引量:5
标识
DOI:10.1016/j.plaphy.2024.108342
摘要

Respiratory burst oxidase homolog (Rboh) family genes play crucial functions in development and growth. However, comprehensive and systematic investigation of Rboh family members in Rosaceae and their specific functions during pear pollen development are still limited. In the study, 63 Rboh genes were identified from eight Rosaceae genomes (Malus domestica, Pyrus bretschneideri, Pyrus communis, Prunus persica, Rubus occidentalis, Fragaria vesca, Prunus mume and Prunus avium) and divided into seven main subfamilies (I-VII) according to phylogenetic and structural features. Different modes of gene duplication led to the expansion of Rboh family, with purifying selection playing a vital role in the evolution of Rboh genes. In addition, RNA sequencing and qRT-PCR results indicated that PbRbohH and PbRbohJ were specifically high-expressed in pear pollen. Subsequently, subcellular localization revealed that PbRbohH/J distributed at the plasma membrane. Furthermore, by pharmacological analysis and antisense oligodeoxynucleotide assay, PbRbohH/J were demonstrated to mediate the formation of reactive oxygen species (ROS) to manage pollen tube growth. In conclusion, our results provide useful insights into the functions, expression patterns, evolutionary history of the Rboh genes in pear and other Rosaceae species.
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