Reactive oxygen species and redox regulation in mesophyll and bundle sheath cells of C4 plants.
Reactive oxygen species and redox regulation in mesophyll and bundle sheath cells of C4 plants.
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C4 植物叶肉和束鞘细胞中的活性氧和氧化还原调节
DOI：
10.1093/jxb/ery064
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发表时间：
2018
影响因子：
6.9
通讯作者：
Rengin
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Turkan;Ismail;Uzilday;Karl-Josef;Bräutigam;Andrea;Rengin
氧化还原调节、抗氧化防御和活性氧（ROS）信号传导在执行和调节代谢活动中至关重要。然而，自从拟南芥成为主要研究模型以来，我们的概念大多是针对C3植物开发的。将C3植物转化为C4植物以提高产量的努力（如IRRI的C4水稻项目）需要更好地了解C4植物的这些过程。参与光反应和碳反应的各种光合酶通过氧化还原组分进行调节，例如作为氧化还原传递素的硫氧还蛋白和过氧化物酶。因此，了解C4植物叶肉和维管束鞘叶绿体中的氧化还原调节是至关重要的：如果不了解其确切的氧化还原需求和光反应过程中使用的调节机制，似乎不可能利用有效的C4光合作用。在这篇综述中，我们讨论了目前的知识在C3和C4植物的氧化还原调节，特别强调叶肉和维管束鞘的差异，发现在C4。在这两种细胞类型的C4植物中，线性和循环的电子传递在叶绿体中的操作差异相比，C3叶绿体，改变细胞的氧化还原需要。因此，我们的重点是光合光反应，活性氧产生动力学，抗氧化防御和巯基为基础的氧化还原调节，目的是提供一个概述我们目前的知识。
Redox regulation, antioxidant defence, and reactive oxygen species (ROS) signalling are critical in performing and tuning metabolic activities. However, our concepts have mostly been developed for C3plants sinceArabidopsis thalianahas been the major model for research. Efforts to convert C3plants to C4to increase yield (such as IRRI’s C4Rice Project) entail a better understanding of these processes in C4plants. Various photosynthetic enzymes that take part in light reactions and carbon reactions are regulated via redox components, such as thioredoxins as redox transmitters and peroxiredoxins. Hence, understanding redox regulation in the mesophyll and bundle sheath chloroplasts of C4plants is of paramount importance: it appears impossible to utilize efficient C4photosynthesis without understanding its exact redox needs and the regulation mechanisms used during light reactions. In this review, we discuss current knowledge on redox regulation in C3and C4plants, with special emphasis on the mesophyll and bundle sheath differences that are found in C4. In these two cell types in C4plants, linear and cyclic electron transport in the chloroplasts operate differentially when compared to C3chloroplasts, changing the redox needs of the cell. Therefore, our focus is on photosynthetic light reactions, ROS production dynamics, antioxidant defence, and thiol-based redox regulation, with the aim of providing an overview of our current knowledge.
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通讯作者：
A. H. Mehler
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通讯作者：
Lercher, Martin J.
DOI：
10.1146/annurev.pp.25.060174.000331
发表时间：
1974-01-01
期刊：
ANNUAL REVIEW OF PLANT PHYSIOLOGY AND PLANT MOLECULAR BIOLOGY
影响因子：
--
作者：
LAETSCH, WM
通讯作者：
LAETSCH, WM