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Molecular Plant:LBD11-ROS反馈调节作用于拟南芥的维管形成层增殖和次生生长(浦项科技大学)

已有 1546 次阅读 2023-6-8 22:30 |个人分类:每日摘要|系统分类:论文交流

The LBD11-ROS feedback regulatory loop modulates vascular cambium proliferation and secondary growth in Arabidopsis

第一作者Tuong Vi T. Dang

第一单位韩国浦项科技大学

通讯作者Ildoo Hwang


 ABSTRACT 

背景回顾Vascular cambium produces the phloem and xylem, vascular tissues that transport resources and provide mechanical support, making it an ideal target for crop improvement. 


提出问题However, much remains unknown about how vascular cambium proliferates. 


主要发现Here, through pharmaceutical and genetic manipulation of reactive oxygen species (ROS) maxima, we demonstrate a direct link between levels of ROS and activity of LATERAL ORGAN BOUNDARIES DOMAIN 11 (LBD11) in maintaining vascular cambium activity. 


结果1-LBD-ROSLBD11 activates transcription of the key ROS metabolic genes PEROXIDASE 71 (PRX71), RESPIRATORY BURST OXIDASE HOMOLOG D (RBOHD) and RBOHF to generate local ROS maxima in cambium, which in turn enhance the proliferation of cambial cells. 


结果2-ROS-LBDIn a negative feedback mechanism, higher ROS levels then repress LBD11 expression and maintain the balance of cambial cell proliferation. 


结论Our findings thus reveal the role of a novel LBD11/ROS-dependent feedback regulatory system in maintaining vascular cambium–specific redox homeostasis and radial growth in plants.

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 摘 要 

维管形成层产生韧皮部、木质部以及维管组织,从而作用于植物体内的资源运输,并为植物提供机械支撑,是作物改良的一个理想靶标。然而,关于维管形成层是如何增殖的,还存在很多未知之处。本文中,通过对活性氧(ROS)最大值的药理学和遗传学操作,作者发现ROS水平和LBD11基因活性之间存在一个直接的关联,从而维持维管形成层的活性。LBD11能够激活ROS关键代谢基因PRX71RBOHDRBOHF的转录,在形成层中形成一个局部ROS最大值,进而增强形成层细胞的增殖。在负反馈机制中,较高水平的ROS随后会抑制LBD11的表达,维持形成层细胞增殖的平衡。因此,本文的研究结果揭示了一种新的LBD11/ROS依赖性反馈调节机制,作用于植物维管形成层特异性氧化还原稳态的维持和径向生长。


doi: https://doi.org/10.1016/j.molp.2023.05.010


Journal: Molecular Plant

Published date: May 31, 2023


Cite:
Tuong Vi T. Dang, Seungchul Lee, Hyunwoo Cho, Kyuha Choi, Ildoo Hwang. The LBD11-ROS feedback regulatory loop modulates vascular cambium proliferation and secondary growth in Arabidopsis. Molecular Plant, 2023. DOI: 10.1016/j.molp.2023.05.010.



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