PNAS:根特异性的光感知通过HY5调控的ROS平衡影响早期根发育(中国科学技术大学)

学术   2024-02-06 23:10   江苏  
二月
06‍‍‍‍‍‍‍

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Root-specific photoreception directs early root development by HY5-regulated ROS balance

第一作者

:Jiaojiao Li

第一单位

:中国科学技术大学

通讯作者

:Zhong Zhao


Abstract

背景回顾Root development is tightly controlled by light, and the response is thought to depend on signal transmission from the shoot. 


主要发现Here, we show that the root apical meristem perceives light independently from aboveground organs to activate the light-regulated transcription factor ELONGATED HYPOCOTYL5 (HY5). 


结果1-光信号和ROS平衡The ROS balance between H2O2 and superoxide anion in the root is disturbed under darkness with increased H2O2


结果2-HY5介导ROS平衡的机制We demonstrate that root-derived HY5 directly activates PER6 expression to eliminate H2O2. Moreover, HY5 directly represses UPBEAT1, a known inhibitor of peroxidases, to release the expression of PERs, partially contributing to the light control of ROS balance in the root. 


结论Our results reveal an unexpected ability in roots with specific photoreception and provide a mechanistic framework for the HY5-mediated interaction between light and ROS signaling in early root development.


摘 要

根发育受到光的紧密调控,并且这依赖于来自于地上组织的信号传递。本文中,作者发现根尖分生组织感知光信号独立于地上器官,从而激活光调控的转录因子HY5。黑暗条件下,根中过氧化氢的含量增加,打破了过氧化氢和超氧阴离子之间的ROS平衡。作者发现源自于根的HY5能够直接激活PER6基因的表达,从而清除过氧化氢。此外,HY5能够直接抑制过氧化物酶抑制因子UPBEAT1的表达,从而释放的PERs表达,部分贡献于根中ROS平衡的光控制。本文的研究结果揭示了一个根中特异性的光感知途径,并且为HY5介导的光信号和ROS信号互作作用于早期根发育提供了新的见解。





 赵 忠 

个人简介:

1991年,兰州大学,学士;

1994年,兰州大学,硕士;

2003年,复旦大学,博士;

2003-2005年,法国CNRS-IBMP,博后;

2006-2009年,德国马普发育生物研究所,博后;

2009-2011年,德国海德堡大学,课题组长;

2011年-至今,中国科学技术大学,教授。


研究方向主要从事植物干细胞和发育生物学研究:

1)植物干细胞微环境建立和调控的分子机理;

2)植物干细胞的维持与分化的分子机制;

3)干细胞对发育和环境信号的整合与适应。


doi: https://doi.org/10.1073/pnas.2313092121

Journal: PNAS
Published date: February 02, 2024

Cite:
Jiaojiao Li, Jian Zeng, Zhaoxia Tian, Zhong Zhao. Root-specific photoreception directs early root development by HY5-regulated ROS balance. PNAS, 2024, 121(6): e2313092121. doi: 10.1073/pnas.2313092121

p.s. 通讯往期精彩链接:
PNAS:器官起始过程中生长素信号转导的遗传稳健性控制(中国科学技术大学)
每日摘要:拟南芥中内源胁迫相关信号指导干细胞命运(Nature Plants)
提纲挈领:茎尖脱毒的分子基础(Science)

END



植物类SCI摘要
收集植物学杂志Plant Cell, Nat Plants, Mol Plant, Plant Physiol, New Phytol, Plant Biotechnol J等及CNS(含子刊)植物学方向的优秀论文摘要。
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