ABA-mediated ROS in mitochondria regulate root meristem activity by controlling PLETHORA expression in Arabidopsis.
ABA-mediated ROS in mitochondria regulate root meristem activity by controlling PLETHORA expression in Arabidopsis.
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拟南芥线粒体中 ABA 介导的 ROS 通过控制 PLETHORA 表达来调节根分生组织活性
DOI：
10.1371/journal.pgen.1004791
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发表时间：
2014-12
期刊：
影响因子：
4.5
通讯作者：
Gong Z
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Yang L;Zhang J;He J;Qin Y;Hua D;Duan Y;Chen Z;Gong Z
尽管研究已确定活性氧（ROS）在植物发育中充当信号分子，但ROS调节植物生长的分子机制尚不清楚。 aba 过度敏感突变体 abo8-1 在负责线粒体复合物 I 中 NAD4 内含子 3 剪接的五肽重复 (PPR) 蛋白中存在缺陷，在根尖中比野生型积累了更多的 ROS，并且 ABA 处理进一步增强了 ROS 积累。 ABO8突变降低了根分生组织活性，ABA处理可以增强根分生组织活性，并且通过添加一定浓度的还原剂GSH可逆地恢复该活性。 ProDR5:GUS 低表达表明，abo8-1 中生长素积累/信号传导减少。我们还发现 ABA 抑制 PLETHORA1 (PLT1) 和 PLT2 的表达，并且 plt1 和 plt2 突变体的根生长对 ABA 比野生型更敏感。 abo8-1突变体中PLT1和PLT2的表达显着降低。在诱导系统中过表达 PLT2 可以在很大程度上挽救 abo8-1 的根尖分生组织 (RAM) 缺陷表型，无论是否进行 ABA 处理。这些结果表明，根尖线粒体中 ABA 促进的 ROS 是重要的逆行信号，通过控制拟南芥中的生长素积累/信号传导和 PLT 表达来调节根分生组织活性。
Although research has determined that reactive oxygen species (ROS) function as signaling molecules in plant development, the molecular mechanism by which ROS regulate plant growth is not well known. An aba overly sensitive mutant, abo8-1, which is defective in a pentatricopeptide repeat (PPR) protein responsible for the splicing of NAD4 intron 3 in mitochondrial complex I, accumulates more ROS in root tips than the wild type, and the ROS accumulation is further enhanced by ABA treatment. The ABO8 mutation reduces root meristem activity, which can be enhanced by ABA treatment and reversibly recovered by addition of certain concentrations of the reducing agent GSH. As indicated by low ProDR5:GUS expression, auxin accumulation/signaling was reduced in abo8-1. We also found that ABA inhibits the expression of PLETHORA1 (PLT1) and PLT2, and that root growth is more sensitive to ABA in the plt1 and plt2 mutants than in the wild type. The expression of PLT1 and PLT2 is significantly reduced in the abo8-1 mutant. Overexpression of PLT2 in an inducible system can largely rescue root apical meristem (RAM)-defective phenotype of abo8-1 with and without ABA treatment. These results suggest that ABA-promoted ROS in the mitochondria of root tips are important retrograde signals that regulate root meristem activity by controlling auxin accumulation/signaling and PLT expression in Arabidopsis.
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