2-Hydroxymelatonin Promotes Seed Germination by Increasing Reactive Oxygen Species Production and Gibberellin Synthesis in Arabidopsis thaliana

发芽 赤霉素 拟南芥 赤霉素 活性氧 褪黑素 欧姆 生物 突变体 拟南芥 植物 细胞生物学 基因 生物化学 内分泌学 量子力学 物理
作者
Hyoung Yool Lee,Kyoungwhan Back
出处
期刊:Antioxidants [Multidisciplinary Digital Publishing Institute]
卷期号:11 (4): 737-737 被引量:12
标识
DOI:10.3390/antiox11040737
摘要

It was recently reported that 2-hydroxymelatonin (2-OHM) is responsible for inducing reactive oxygen species (ROS) in plants. ROS are crucial molecules that promote germination through interaction with hormones such as gibberellic acid (GA). In this study, to confirm the pro-oxidant role of 2-OHM, we investigated its effect on seed germination in Arabidopsis thaliana (L.) Heynh. Columbia-0. We found that 2-OHM treatment stimulated seed germination by 90% and 330% in non-dormant and dormant seeds, respectively, whereas melatonin marginally increased germination (~13%) in both seed types compared to untreated control seeds. The germination promotion effects of exogenous 2-OHM treatment were due to increased ROS production followed by the induction of GA synthesis and expression of responsive genes. Accordingly, melatonin 2-hydroxylase (M2H), the gene responsible for 2-OHM synthesis, was strictly expressed only during the germination process. Further molecular genetic analyses using m2h knockout mutant and M2H overexpression clearly supported an increase in ROS triggered by 2-OHM, followed by increased expression of GA-related genes, which shortened the time to germination. Notably, 2-OHM application to m2h knockout mutant seeds fully recovered germination to levels comparable to that of the wild type, whereas melatonin treatment failed to increase germination. Together, these results indicate that 2-OHM is a pivotal molecule that triggers increased ROS production during seed germination, thereby enhancing germination via the GA pathway in Arabidopsis thaliana.

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
nan完成签到 ,获得积分20
刚刚
之前发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
2秒前
love发布了新的文献求助10
2秒前
羊羊羊发布了新的文献求助20
3秒前
默默的垣完成签到,获得积分10
4秒前
hardhardwork发布了新的文献求助10
5秒前
8秒前
加油女王完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
忐忑的蛋糕完成签到,获得积分10
9秒前
12秒前
12秒前
14秒前
晨曦完成签到,获得积分10
16秒前
chai发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
Mao发布了新的文献求助10
16秒前
TengYu完成签到,获得积分20
17秒前
科研通AI6.4应助LWK1995采纳,获得10
17秒前
方伟发布了新的文献求助10
17秒前
小茹发布了新的文献求助10
18秒前
Zoe发布了新的文献求助10
18秒前
hardhardwork完成签到,获得积分10
20秒前
20秒前
11完成签到 ,获得积分10
20秒前
123123发布了新的文献求助10
22秒前
彭于晏应助ding采纳,获得10
23秒前
24秒前
24秒前
xy发布了新的文献求助30
26秒前
27秒前
酷波er应助sdasda1采纳,获得10
28秒前
28秒前
Starry完成签到,获得积分10
29秒前
30秒前
lj发布了新的文献求助10
32秒前
32秒前
32秒前
高分求助中
Cronologia da história de Macau 5000
Erwählung und Berufung bei Paulus: Bedeutung, Entwicklung und Funktion einer Vorstellung in ihrem frühjüdischen und griechisch-römischen Kontext 850
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 500
用于植入式医疗器械的馈通设计与实现 400
Animalia: Animal and Human Interaction in the Early Medieval English World (Exeter Studies in Medieval Europe) 400
Synfacts Issue 07 · Volume 22 400
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 7136924
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8785848
关于积分的说明 18573345
捐赠科研通 6723298
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3154221
关于科研通互助平台的介绍 2280483
邀请新用户注册赠送积分活动 2128656