在逆境环境中,植物通常会产生更多的一氧化氮(NO),NO对植物的生长发育起着至关重要的作用。此外,在逆境下,植物中可受精的雌性配子体(FGs)的数量会减少,从而提高剩余后代的存活率。但母本植物通过感知内部生长信号和外部应激因子来改变FG发育的机制研究很大程度上是未知的。
母本植物是如何感知内部生长信号和外部应激条件来调节FG发育的? NO控制FG发育的机制是什么?
NO稳态对于调控拟南芥FG发育至关重要。 NO的稳态是由s-亚硝基谷胱甘肽还原酶(GSNOR)精确维持的,GSNOR是一种只在孢子体组织中积累的酶,间接地控制受精前胚胎发育。 在hot5突变体中破坏母体NO的稳态或添加外源性NO可抑制母体生长素向FG的递送,从而影响FG的发育。 此外,增强NO控制能力和生长素供应可以显著提高逆境条件下的植物生育能力,表明母体NO稳态和生长素供应是调控FG发育的关键。 我们的研究结果表明,植物母体可能整合内部生长信号(生长素)和外部胁迫强度(如被破坏的NO稳态)来决定FG是否成功发育,提出了一种植物调节种子形成以应对波动环境的机制。
进一步确定NO介导的蛋白质特异性变化如何阻碍FG发育是非常有意义的。 此外,探索作物中NO稳态与生育力的关系也很重要,重点是揭示这些分子机制在作物改良中,尤其是在面对严峻的环境条件时的潜在应用。
原文:Junzhe Wang, Xiaolong Guo, Shengbao Xu, Elizabeth Vierling
译者:Yuanlong Liu, TPC Assistant Features Editor
编辑:Zhaodong Hao, TPC Special Content Editor