Expression of peat moss VASCULAR RELATED NAC-DOMAIN homologs in Nicotiana benthamiana leaf cells induces ectopic secondary wall formation
Expression of peat moss VASCULAR RELATED NAC-DOMAIN homologs in Nicotiana benthamiana leaf cells induces ectopic secondary wall formation
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泥炭藓血管相关 NAC 域同源物在本塞姆氏烟草叶细胞中的表达诱导异位次生壁形成
DOI：
10.1007/s11103-021-01148-6
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发表时间：
2021
影响因子：
5.1
通讯作者：
Demura Taku
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Terada Shiori;Kubo Minoru;Akiyoshi Nobuhiro;Sano Ryosuke;Nomura Toshihisa;Sawa Shinichiro;Ohtani Misato;Demura Taku
鉴定了泥炭藓血管相关NAC-DOMAIN的同源基因，并保守了VNS家族的转录活性。摘要在被子植物中，木质部导管元件的分化受主调控因子VND6和vnd7调控，它们编码植物特异性的NAC转录因子。虽然在苔藓植物中尚未发现导管元件，但在大多数苔藓植物中，导水流体细胞的分化受VNS同源基因termedVND-NST-SOMBRERO（VNS）的调控。vns基因在陆生植物谱系中较为保守，但其在被子植物和植物外的功能尚未被阐明。金属盘。泥煤苔藓（sphagnum palustre）属于苔藓植物门的sphagnosida纲，它没有水样，而是利用带有加厚的螺旋状细胞壁和气孔的透明细胞在叶子中储存水分。在这里，我们使用下一代测序inS进行了全转录组分析和从头组装。Palustre，获得68305个基因的序列。其中，我们鉴定出7个vns样基因，分别是SpVNS1-A、SpVNS1-B、SpVNS2-A、SpVNS2-B、SpVNS3-A、SpVNS3-B和spvns4 - a。除spvns2 - a外，烟草苯胺analeaf细胞瞬时表达这些evns样基因可导致继发壁异位增厚。这一结果表明，在其他VNS家族成员中观察到的转录活性在s的VNS同源物中是功能保守的。palustre。
Key messageThe homologs of VASCULAR RELATED NAC-DOMAIN in the peat mossSphagnum palustrewere identified and these transcriptional activity as the VNS family was conserved.AbstractIn angiosperms, xylem vessel element differentiation is governed by the master regulatorsVASCULAR RELATED NAC-DOMAIN6(VND6) andVND7, encoding plant-specific NAC transcription factors. Although vessel elements have not been found in bryophytes, differentiation of the water-conducting hydroid cells in the mossPhyscomitrella patensis regulated byVNDhomologs termedVND-NST-SOMBRERO(VNS) genes.VNSgenes are conserved in the land plant lineage, but their functions have not been elucidated outside of angiosperms andP. patens. The peat mossSphagnum palustre, of class Sphagnopsida in the phylum Bryophyta, does not have hydroids and instead uses hyaline cells with thickened, helical-patterned cell walls and pores to store water in the leaves. Here, we performed whole-transcriptome analysis and de novo assembly using next generation sequencing inS. palustre, obtaining sequences for 68,305 genes. Among them, we identified seven VNS-like genes,SpVNS1-A,SpVNS1-B,SpVNS2-A,SpVNS2-B,SpVNS3-A,SpVNS3-B, andSpVNS4-A. Transient expression of theseVNS-likegenes, with the exception ofSpVNS2-A, inNicotiana benthamianaleaf cells resulted in ectopic thickening of secondary walls. This result suggests that the transcriptional activity observed in other VNS family members is functionally conserved in the VNS homologs ofS. palustre.
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