SPL6 represses signalling outputs of ER stress in control of panicle cell death in rice

First author: Qing-Long Wang; Affiliations: Institute of Plant Physiology & Ecology, Chinese Academy of Sciences (中科院植物生理生态研究所): Shanghai, China

Corresponding author: Fang-Qing Guo (郭房庆)

Inositol-requiring enzyme 1 (IRE1; 肌醇依赖酶1) is the most conserved transducer (传感器) of the unfolded protein response (未折叠蛋白反应) that produces either adaptive or death signals depending on the amplitude and duration of its activation. Here, we report that SQUAMOSA PROMOTER-BINDING PROTEIN-LIKE 6 (SPL6)-deficient plants displayed hyperactivation (超激活) of the endoplasmic reticulum (ER; 内质网) stress sensor IRE1, leading to cell death in rice panicles (水稻穗), indicating that SPL6 is an essential survival factor for the suppression of persistent or intense ER stress conditions. Importantly, knockdown of the hyperactivated mRNA level of IRE1 rescues panicle apical abortion in the spl6-1 transgenic plants harbouring the IRE1-RNAi constructs, establishing the genetic linkage between the hyperactivation of IRE1 and cell death in spl6-1. Our findings reveal a novel cell survival machinery in which SPL6 represses the transcriptional activation of the ER stress sensor IRE1 in control of ER stress signalling outputs that hinge on (取决于) a balance between adaptive and death signals for determining cell fates during ER stress.

肌醇依赖酶IRE1是未折叠蛋白反应UPR最保守的传感器，可以根据其激活的幅度和持续时间产生适应性或死亡的信号。本文报道了在SPL6缺陷型植株中，内质网胁迫灵敏元件IRE1表现出超激活，进而导致水稻穗的死亡，这个现象说明了SPL6是抑制持续性或强烈内质网胁迫条件的生存因子。重要的是，通过转IRE1-RNAi敲低IRE1基因的mRNA超激活水平能够拯救spl6-1转基因植株中穗的顶端死亡，证明了在spl6-1突变体中IRE1的超激活与细胞死亡之间的遗传联系。本文的发现解释了一个新的细胞存活机制，SPL6通过抑制内质网灵敏元件IRE1的转录激活来控制内质网胁迫信号的输出，而这种输出信号取决于内质网胁迫期间决定细胞命运的适应性和死亡信号之间的平衡。

通讯：郭房庆 (http://www.nlpmg.ac.cn/nlpmg/group%20leader%20fqguo.html)

个人简介：1985年，河北大学，生物系学士；1991年，中科院上海植物生理研究所，硕士；1999年，中科院上海植物生理研究所，博士；1999-2003年，美国加州大学圣地亚哥分校，生物系博士后；2004-2006年，美国加州大学圣地亚哥分校，生物系助理研究员；现任中国科学院上海生命科学研究院植物生理生态研究所研究组长。

研究方向：植物一氧化氮（NO）信号传导和衰老机理的研究。

doi: 10.1038/s41477-018-0131-z

Journal: Nature Plants

Published online: 09 April, 2018

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