The bHLH subgroup IIId factors negatively regulate jasmonate-mediated plant defense and development.
The bHLH subgroup IIId factors negatively regulate jasmonate-mediated plant defense and development.
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bHLH 亚组 IIId 因子对茉莉酸介导的植物防御和发育产生负面调节
DOI：
10.1371/journal.pgen.1003653
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发表时间：
2013
期刊：
影响因子：
4.5
通讯作者：
Xie D
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Song S;Qi T;Fan M;Zhang X;Gao H;Huang H;Wu D;Guo H;Xie D
植物已经进化出复杂的系统以适应其自然栖息地。为了响应发育和环境信号，植物产生并感知茉莉酸（JA）信号，这些信号诱导茉莉酸 - ZIM结构域（JAZ）蛋白降解，并解除对受JAZ抑制的转录因子的抑制，从而调控防御反应和发育过程的多个方面。在此，我们将碱性螺旋 - 环 - 螺旋（bHLH）亚组IIId转录因子（bHLH3、bHLH13、bHLH14和bHLH17）鉴定为JAZ的新靶点。这些bHLH亚组IIId转录因子作为转录抑制因子发挥作用，并冗余地对茉莉酸反应进行负调控。四重突变体bhlh3 bhlh13 bhlh14 bhlh17对茉莉酸抑制的根系生长和茉莉酸诱导的花青素积累表现出高度敏感性，并且在茉莉酸调控的植物对病原体感染和昆虫侵袭的防御方面有明显增强。过表达bHLH13或bHLH17的转基因植物表现出减弱的茉莉酸反应。此外，这些bHLH因子作为转录抑制因子，通过与它们的靶序列结合来拮抗转录激活因子，如MYC2和WD - 重复序列/ bHLH / MYB复合物。转录激活因子和抑制因子对茉莉酸反应的协同调控将有利于植物对防御和发育进行精细调控，并使其在不断变化的环境中生存。
植物生长在固定的地点，必须进化出复杂的系统以适应其不断变化的环境。植物激素对于调控这些协同控制植物生长、发育、繁殖和防御的复杂系统至关重要。茉莉酸类物质（JAs）是一类新的由环脂肪酸衍生的植物激素，它调控植物防御和发育过程的多个方面。为了响应外部环境信号和内部发育信号，植物迅速产生并高效感知茉莉酸信号，这些信号调控一个动态的调控网络，以激活对植物适当防御和发育至关重要的各种下游转录因子。在此，我们将bHLH3、bHLH13、bHLH14和bHLH17转录因子鉴定为茉莉酸信号传导的新型转录抑制因子。转录激活因子和抑制因子对茉莉酸介导的植物防御和发育的协同调控将提高植物在其自然栖息地的生存能力以及对不断波动环境的适应能力。
Plants have evolved sophisticated systems for adaptation to their natural habitat. In response to developmental and environmental cues, plants produce and perceive jasmonate (JA) signals, which induce degradation of JASMONATE-ZIM-Domain (JAZ) proteins and derepress the JAZ-repressed transcription factors to regulate diverse aspects of defense responses and developmental processes. Here, we identified the bHLH subgroup IIId transcription factors (bHLH3, bHLH13, bHLH14 and bHLH17) as novel targets of JAZs. These bHLH subgroup IIId transcription factors act as transcription repressors and function redundantly to negatively regulate JA responses. The quadruple mutant bhlh3 bhlh13 bhlh14 bhlh17 showed severe sensitivity to JA-inhibited root growth and JA-induced anthocyanin accumulation, and exhibited obvious increase in JA-regulated plant defense against pathogen infection and insect attack. Transgenic plants overexpressing bHLH13 or bHLH17 displayed reduced JA responses. Furthermore, these bHLH factors functioned as transcription repressors to antagonize the transcription activators, such as MYC2 and the WD-repeat/bHLH/MYB complex, through binding to their target sequences. Coordinated regulation of JA responses by transcription activators and repressors would benefit plants by allowing fine regulation of defense and development, and survival in their frequently changing environment.
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