Induction of jasmonic acid biosynthetic genes inhibits Arabidopsis growth in response to low boron.
Induction of jasmonic acid biosynthetic genes inhibits Arabidopsis growth in response to low boron.
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茉莉酸生物合成基因的诱导抑制拟南芥响应低硼生长
DOI：
10.1111/jipb.13048
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发表时间：
2021-05
影响因子：
11.4
通讯作者：
Xu F
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Huang Y;Wang S;Wang C;Ding G;Cai H;Shi L;Xu F
摘要必需的微量营养元素硼(B)对细胞壁的完整性起着关键作用，缺硼抑制植物生长。茉莉酸(JA)在缺硼抑制植物生长中的作用尚不清楚。在这里，我们报道了低B通过诱导JA生物合成基因的表达来提高拟南芥中JA的生物合成。茉莉酸处理抑制植物生长，茉莉酸生物合成抑制剂促进植物生长，说明缺硼诱导的茉莉酸影响植物生长。此外，对JA信号突变体茉莉酸抗性1、冠菌素不敏感1-2和myc2的检测表明，在缺硼条件下，JA信号负调控植物的生长。我们鉴定了一个低B反应转录因子ERF018，并通过酵母单杂交实验和烟草叶片细胞的瞬时激活实验证明了ERF018激活了JA生物合成基因的表达。与Col-0相比，ERF018过表达(OE)品系在正常B条件下表现出生长受阻和JA生物合成基因的上调，而在低B条件下ERF018 OE品系与Col-0之间的差异缩小。这些结果表明，ERF018促进了JA的生物合成，从而对植物生长产生了负面调节。综上所述，我们的结果强调了茉莉酸在低硼对植物生长的影响中的重要性。
Abstract The essential micronutrient boron (B) has key roles in cell wall integrity and B deficiency inhibits plant growth. The role of jasmonic acid (JA) in plant growth inhibition under B deficiency remains unclear. Here, we report that low B elevates JA biosynthesis in Arabidopsis thaliana by inducing the expression of JA biosynthesis genes. Treatment with JA inhibited plant growth and, a JA biosynthesis inhibitor enhanced plant growth, indicating that the JA induced by B deficiency affects plant growth. Furthermore, examination of the JA signaling mutants jasmonate resistant1, coronatine insensitive1‐2, and myc2 showed that JA signaling negatively regulates plant growth under B deficiency. We identified a low‐B responsive transcription factor, ERF018, and used yeast one‐hybrid assays and transient activation assays in Nicotiana benthamiana leaf cells to demonstrate that ERF018 activates the expression of JA biosynthesis genes. ERF018 overexpression (OE) lines displayed stunted growth and up‐regulation of JA biosynthesis genes under normal B conditions, compared to Col‐0 and the difference between ERF018 OE lines and Col‐0 diminished under low B. These results suggest that ERF018 enhances JA biosynthesis and thus negatively regulates plant growth. Taken together, our results highlight the importance of JA in the effect of low B on plant growth.
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