每日摘要:歐洲李韌皮部組織在葉片發育時期的基因表達動態(Horticulture Research)

2021-02-20 植物類SCI摘要

Hope everybody can study well and make progress every day!

Identification of phloem-associated translatome alterations during leaf development in Prunus domestica L.

First author: Tamara D. Collum; Affiliations: Institute for Bioscience and Biotechnology Research (美國馬裡蘭大學生命科學與生物技術研究所): College Park, USA

Corresponding author: James N. Culver


Phloem plays a fundamental role in plants by transporting hormones, nutrients, proteins, RNAs, and carbohydrates essential for plant growth and development. However, the identity of the underlying phloem genes and pathways remain enigmatic especially in agriculturally important perennial crops, in part, due to the technical difficulty of phloem sampling. Here, we used two phloem-specific promoters and a translating ribosome affinity purification (TRAP) strategy to characterize the phloem translatome during leaf development at 2, 4, and 6 weeks post vernalization in plum (Prunus domestica L.). Results provide insight into the changing phloem processes that occur during leaf development. These processes included the early activation of DNA replication genes that are likely involved in phloem cell division during leaf expansion, as well as the upregulation of phloem genes associated with sink to source conversion, induction of defense processes, and signaling for reproduction. Combined these results reveal the dynamics of phloem gene expression during leaf development and establish the TRAP system as a powerful tool for studying phloem-specific functions and responses in trees.

植物韌皮部的作用主要是運輸植物激素、營養物質、蛋白、RNA以及碳水化合物,這些物質都是植物的生長和發育所必需的。然而,有關韌皮部中起作用的基因和通路還不清楚,尤其是農藝上比較重要的多年生作物,其中一個可能的原因就是韌皮部的樣本比較難取。本文中,作者利用兩個韌皮部特異性表達啟動子以及一個叫做翻譯核糖體親和純化(TRAP)的方法來研究歐洲李在春化2、4、6周後葉子發育時韌皮部組織翻譯的蛋白情況。研究結果揭示了韌皮部組織中的生物進程在葉子發育時期的動態變化。這些進程包括DNA複製相關基因的早期激活,可能在葉片擴展時參與韌皮部細胞的分裂。同時,韌皮部由「庫」到「源」轉變相關的基因上調表達,防禦相關的進程受到誘導,以及與生殖相關的信號通路被激活。綜上,這些研究結果揭示了韌皮部組織在葉片發育時期的動態基因表達,並且說明了TRAP系統是一個研究林木韌皮部功能和響應的非常有用的工具。

通訊:James N. Culver(https://bioe.umd.edu/clark/faculty/105/James-Culver)

個人簡介:1991年,加利福尼亞大學河濱分校,博士。

研究方向:毒理生物學。

doi: https://doi.org/10.1038/s41438-018-0092-4

Journal: Horticulture Research

Published date: February 01, 2019

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