Hydrogen sulfide alleviates the cold stress through MPK4 in Arabidopsis thaliana

拟南芥 拟南芥 冷应激 细胞生物学 MAPK/ERK通路 生物 化学 生物化学 信号转导 基因 突变体
作者
Xinzhe Du,Zhuping Jin,Danmei Liu,Guangdong Yang,Yanxi Pei
出处
期刊:Plant Physiology and Biochemistry [Elsevier BV]
卷期号:120: 112-119 被引量:84
标识
DOI:10.1016/j.plaphy.2017.09.028
摘要

Hydrogen sulfide (H2S) is a gaseous signaling molecule that mediates physiological processes in animals and plants. In this study, we investigated the relationship of H2S and mitogen activated protein kinase (MAPK) under cold stress in Arabidopsis. H2S up-regulated MAPK expression levels and was involved in the cold stress-related upregulation of MAPK genes expression. We then chose MPK4 whose expression level was influenced the most by H2S as a target and found that H2S's ability to alleviate cold stress required MPK4. Both H2S and MPK4 regulated the expression levels of the cold response genes inducer of CBF expression 1 (ICE1), C-repeat-binding factors (CBF3), cold responsive 15A (COR15A) and cold responsive 15B (COR15B). H2S inhibited the opening of stomata under cold stress, which required the participation of MPK4. In conclusion, MPK4 is a downstream component of H2S-related cold-stress resistance, and H2S and MPK4 both regulated the cold response genes and stomatal movement to response the cold stress.
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