Reactive oxygen species mediate conical cell shaping in Arabidopsis thaliana petals.
Reactive oxygen species mediate conical cell shaping in Arabidopsis thaliana petals.
复制标题
活性氧介导拟南芥花瓣圆锥形细胞成形
DOI：
10.1371/journal.pgen.1007705
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发表时间：
2018-10
期刊：
影响因子：
4.5
通讯作者：
Lin D
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Dang X;Yu P;Li Y;Yang Y;Zhang Y;Ren H;Chen B;Lin D
植物已经进化出具有不同大小、形状和功能的多种细胞类型。例如，大多数开花植物含有特化的花瓣锥形表皮细胞，这些细胞被认为可吸引传粉者并影响光的捕获和反射，但控制锥形细胞形状的分子机制仍不清楚。在此，通过对拟南芥进行遗传筛选，我们证明了编码哺乳动物CtBP/BARs同源物的ANGUSTIFOLIA（AN）基因的功能缺失突变呈现出顶端角度更宽的锥形细胞表型，这与活性氧（ROS）积累增加相关。我们进一步表明，外源提供的ROS产生了与an突变体相似的锥形细胞表型。此外，内源性ROS水平降低导致锥形细胞顶端变锐程度降低。而且，通过增强子筛选，我们证明了katanin（KTN1）基因的突变增强了an - t1突变体的锥形细胞表型。遗传分析表明，AN与KTN1平行作用以控制锥形细胞的形状。ROS水平的升高或降低以及AN的突变都会抑制微管组织形成有序的周向阵列。我们证明了AN - ROS途径与KTN1共同作用以调节微管的有序性，这与锥形细胞顶端变锐相关。总之，我们的研究结果揭示了ROS稳态调节微管组织和锥形细胞形状的机制。
植物具有多种细胞类型，其大小、形状和功能各不相同。例如，大多数开花植物含有特化的锥形花瓣表皮细胞，这些细胞被认为可吸引蜜蜂传粉者，但控制锥形细胞形状的分子机制仍不清楚。在此，通过对拟南芥进行遗传筛选，我们证明了编码哺乳动物CtBP/BARs同源物的ANGUSTIFOLIA（AN）基因的功能缺失突变导致锥形细胞肿胀，这与活性氧（ROS）积累增加相关。此外，通过增强子筛选，我们证明了katanin（KTN1）基因的突变增强了an - t1突变体的锥形细胞表型。遗传分析表明，AN与KTN1平行作用以控制锥形细胞的形状。我们证明了AN - ROS途径与KTN1共同作用以调节微管组织，这与锥形细胞顶端变锐相关。总之，我们的研究结果揭示了ROS介导的锥形细胞形状调节的机制。
Plants have evolved diverse cell types with distinct sizes, shapes, and functions. For example, most flowering plants contain specialized petal conical epidermal cells that are thought to attract pollinators and influence light capture and reflectance, but the molecular mechanisms controlling conical cell shaping remain unclear. Here, through a genetic screen in Arabidopsis thaliana, we demonstrated that loss-of-function mutations in ANGUSTIFOLIA (AN), which encodes for a homolog of mammalian CtBP/BARs, displayed conical cells phenotype with wider tip angles, correlating with increased accumulation of reactive oxygen species (ROS). We further showed that exogenously supplied ROS generated similar conical cell phenotypes as the an mutants. Moreover, reduced endogenous ROS levels resulted in deceased tip sharpening of conical cells. Furthermore, through enhancer screening, we demonstrated that mutations in katanin (KTN1) enhanced conical cell phenotypes of the an-t1 mutants. Genetic analyses showed that AN acted in parallel with KTN1 to control conical cell shaping. Both increased or decreased ROS levels and mutations in AN suppressed microtubule organization into well-ordered circumferential arrays. We demonstrated that the AN-ROS pathway jointly functioned with KTN1 to modulate microtubule ordering, correlating with the tip sharpening of conical cells. Collectively, our findings revealed a mechanistic insight into ROS homeostasis regulation of microtubule organization and conical cell shaping.
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影响因子：
5.3
作者：
Gachomo EW;Jimenez-Lopez JC;Smith SR;Cooksey AB;Oghoghomeh OM;Johnson N;Baba-Moussa L;Kotchoni SO
通讯作者：
Kotchoni SO
影响因子：
9.2
作者：
Lin, Deshu;Cao, Lingyan;Fu, Ying
通讯作者：
Fu, Ying
影响因子：
11.6
作者：
Burk, DH;Liu, B;Ye, ZH
通讯作者：
Ye, ZH
影响因子：
11.8
作者：
Majda, Mateusz;Grones, Peter;Robert, Stephanie
通讯作者：
Robert, Stephanie
DOI：
10.1016/j.cub.2009.08.052
发表时间：
2009-11-17
期刊：
Current biology : CB
影响因子：
--
作者：
Fu Y;Xu T;Zhu L;Wen M;Yang Z
通讯作者：
Yang Z