Regulatory NADH dehydrogenase‐like complex optimizes C4 photosynthetic carbon flow and cellular redox in maize

光呼吸 光合作用 C4光合作用 生物化学 生物 突变体 维管束 氧化还原 脱氢酶 柠檬酸循环 电子传输链 新陈代谢 植物 化学 基因 有机化学
作者
Qiqi Zhang,Shuanghong Tian,Genyun Chen,Qiming Tang,Yijing Zhang,Andrew J. Fleming,Xin‐Guang Zhu,Peng Wang
出处
期刊:New Phytologist [Wiley]
卷期号:241 (1): 82-101 被引量:3
标识
DOI:10.1111/nph.19332
摘要

C4 plants typically operate a CO2 concentration mechanism from mesophyll (M) cells into bundle sheath (BS) cells. NADH dehydrogenase-like (NDH) complex is enriched in the BS cells of many NADP-malic enzyme (ME) type C4 plants and is more abundant in C4 than in C3 plants, but to what extent it is involved in the CO2 concentration mechanism remains to be experimentally investigated. We created maize and rice mutants deficient in NDH function and then used a combination of transcriptomic, proteomic, and metabolomic approaches for comparative analysis. Considerable decreases in growth, photosynthetic activities, and levels of key photosynthetic proteins were observed in maize but not rice mutants. However, transcript abundance for many cyclic electron transport (CET) and Calvin-Benson cycle components, as well as BS-specific C4 enzymes, was increased in maize mutants. Metabolite analysis of the maize ndh mutants revealed an increased NADPH : NADP ratio, as well as malate, ribulose 1,5-bisphosphate (RuBP), fructose 1,6-bisphosphate (FBP), and photorespiration intermediates. We suggest that by optimizing NADPH and malate levels and adjusting NADP-ME activity, NDH functions to balance metabolic and redox states in the BS cells of maize (in addition to ATP supply), coordinating photosynthetic transcript abundance and protein content, thus directly regulating the carbon flow in the two-celled C4 system of maize.
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
叶子完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
Papillon发布了新的文献求助10
3秒前
城城完成签到 ,获得积分10
4秒前
多边形完成签到 ,获得积分10
5秒前
铭名洺完成签到 ,获得积分10
6秒前
Owen应助wei1390采纳,获得10
7秒前
木木SCI完成签到 ,获得积分10
8秒前
颇黎完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
眼睛大的电脑完成签到 ,获得积分10
11秒前
12秒前
fighting完成签到,获得积分10
13秒前
power完成签到,获得积分10
13秒前
卜哥完成签到,获得积分10
13秒前
ywjkeyantong完成签到,获得积分10
14秒前
直率的宛海完成签到,获得积分10
15秒前
科研通AI2S应助荣冥幽采纳,获得10
17秒前
孟伟发布了新的文献求助10
17秒前
金木发布了新的文献求助10
18秒前
大紫罗兰馒头完成签到 ,获得积分10
19秒前
21秒前
21秒前
argon完成签到,获得积分10
23秒前
满意代萱完成签到 ,获得积分10
25秒前
马哥二弟无敌完成签到 ,获得积分10
25秒前
谢大喵完成签到 ,获得积分10
25秒前
孟伟完成签到,获得积分10
26秒前
溜了溜了发布了新的文献求助10
26秒前
Papillon完成签到,获得积分10
30秒前
阿北完成签到,获得积分10
31秒前
LegendThree完成签到,获得积分10
31秒前
32秒前
Aile。完成签到,获得积分10
36秒前
荣冥幽完成签到,获得积分10
36秒前
shang发布了新的文献求助10
37秒前
夜行完成签到,获得积分10
37秒前
卡农完成签到,获得积分10
37秒前
田様应助shengyou采纳,获得10
38秒前
学术老6完成签到,获得积分10
39秒前
高分求助中
Applied Survey Data Analysis (第三版, 2025) 800
Narcissistic Personality Disorder 700
Assessing and Diagnosing Young Children with Neurodevelopmental Disorders (2nd Edition) 700
The Elgar Companion to Consumer Behaviour and the Sustainable Development Goals 540
The Martian climate revisited: atmosphere and environment of a desert planet 500
Images that translate 500
Transnational East Asian Studies 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 3843340
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3385634
关于积分的说明 10541427
捐赠科研通 3106276
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1710911
邀请新用户注册赠送积分活动 823851
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 774313