Cytochrome P450 mono‐oxygenase CYP703A2 plays a central role in sporopollenin formation and ms5ms6 fertility in cotton

生物 孢粉素 遗传学 不育 突变体 花粉 非同义代换 基因 突变 突变 生物化学 植物 基因组
作者
Huanhuan Ma,Yuanlong Wu,Ruiling Lv,Huabin Chi,Yunlong Zhao,Yanlong Li,Hongbo Liu,Yizan Ma,Longfu Zhu,Xiaoping Guo,Jie Kong,Jianyong Wu,Chaozhu Xing,Xianlong Zhang,Ling Min
出处
期刊:Journal of Integrative Plant Biology [Wiley]
卷期号:64 (10): 2009-2025 被引量:9
标识
DOI:10.1111/jipb.13340
摘要

The double-recessive genic male-sterile (ms) line ms5 ms6 has been used to develop cotton (Gossypium hirsutum) hybrids for many years, but its molecular-genetic basis has remained unclear. Here, we identified the Ms5 and Ms6 loci through map-based cloning and confirmed their function in male sterility through CRISPR/Cas9 gene editing. Ms5 and Ms6 are highly expressed in stages 7-9 anthers and encode the cytochrome P450 mono-oxygenases CYP703A2-A and CYP703A2-D. The ms5 mutant carries a single-nucleotide C-to-T nonsense mutation leading to premature chain termination at amino acid 312 (GhCYP703A2-A312aa ), and ms6 carries three nonsynonymous substitutions (D98E, E168K, and G198R) and a synonymous mutation (L11L). Enzyme assays showed that GhCYP703A2 proteins hydroxylate fatty acids, and the ms5 (GhCYP703A2-A312aa ) and ms6 (GhCYP703A2-DD98E,E168K,G198R ) mutant proteins have decreased enzyme activities. Biochemical and lipidomic analyses showed that in ms5 ms6 plants, C12-C18 free fatty acid and phospholipid levels are significantly elevated in stages 7-9 anthers, while stages 8-10 anthers lack sporopollenin fluorescence around the pollen, causing microspore degradation and male sterility. Overall, our characterization uncovered functions of GhCYP703A2 in sporopollenin formation and fertility, providing guidance for creating male-sterile lines to facilitate hybrid cotton production and therefore exploit heterosis for improvement of cotton.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
leilan发布了新的文献求助10
2秒前
clement完成签到,获得积分10
3秒前
聪明飞雪发布了新的文献求助10
4秒前
汉堡包应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
Akim应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
wanci应助666xr采纳,获得10
5秒前
传奇3应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得20
5秒前
FashionBoy应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
酷波er应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
CipherSage应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
乐乐应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
小蘑菇应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
咕噜咕噜完成签到 ,获得积分10
6秒前
Hayat发布了新的文献求助30
7秒前
桐桐应助我的名字是山脉采纳,获得10
9秒前
kamo发布了新的文献求助20
13秒前
leilan完成签到,获得积分10
14秒前
cqq关注了科研通微信公众号
15秒前
18秒前
聪明飞雪发布了新的文献求助10
18秒前
单薄怜寒完成签到 ,获得积分10
20秒前
666xr发布了新的文献求助10
23秒前
魔幻店员关注了科研通微信公众号
24秒前
平常的元蝶完成签到 ,获得积分10
25秒前
程子完成签到 ,获得积分10
28秒前
31秒前
32秒前
33完成签到 ,获得积分10
33秒前
35秒前
典雅的太阳完成签到,获得积分10
37秒前
陶醉寒荷发布了新的文献求助10
38秒前
cqq发布了新的文献求助10
41秒前
42秒前
YW完成签到,获得积分10
44秒前
45秒前
45秒前
童童发布了新的文献求助10
45秒前
Gyy完成签到,获得积分10
46秒前
高分求助中
The ACS Guide to Scholarly Communication 2500
Sustainability in Tides Chemistry 2000
Pharmacogenomics: Applications to Patient Care, Third Edition 1000
Studien zur Ideengeschichte der Gesetzgebung 1000
TM 5-855-1(Fundamentals of protective design for conventional weapons) 1000
Genera Insectorum: Mantodea, Fam. Mantidæ, Subfam. Hymenopodinæ (Classic Reprint) 800
Ethnicities: Media, Health, and Coping 700
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3085953
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2738918
关于积分的说明 7552263
捐赠科研通 2388613
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1266664
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 613544
版权声明 598591