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OsbHLH061 links TOPLESS/TOPLESS‐RELATED repressor proteins with POSITIVE REGULATOR OF IRON HOMEOSTASIS 1 to maintain iron homeostasis in rice

抑制因子 转录因子 心理压抑 调节器 细胞生物学 平衡 下调和上调 化学 生物 生物化学 基因表达 基因
作者
Wujian Wang,Jun Ye,Heng Xu,Xi Liu,Yue Fu,Hui Zhang,Hatem Rouached,James Whelan,Zhenguo Shen,Luqing Zheng
出处
期刊:New Phytologist [Wiley]
卷期号:234 (5): 1753-1769 被引量:5
标识
DOI:10.1111/nph.18096
摘要

As excess iron (Fe) is toxic, uptake of this essential micronutrient must be tightly controlled. Previous studies have shown that Oryza sativa (rice) POSITIVE REGULATOR OF IRON HOMEOSTASIS1 (OsPRI1) acts upstream of the iron-related transcription factor 2 (OsIRO2) and OsIRO3 to positively regulate root-to-shoot Fe translocation. However, as expression of OsPRI1 is constitutive it is unclear how the Fe-deficiency response is turned off to prevent toxicity when Fe is sufficient. The bHLH transcription factor OsbHLH061 interacts with OsPRI1, and this study used molecular, genetics, biochemical and physiological approaches to functionally characterise OsbHLH061 and how it affects Fe homeostasis. OsbHLH061 knockout or overexpression lines increase or decrease Fe accumulation in shoots respectively. Mechanistically, OsbHLH061 expression is upregulated by high Fe, and physically interacts with OsPRI1, the OsbHLH061-OsPRI1 complex recruits TOPLESS/TOPLESS-RELATED (OsTPL/TPR) co-repressors to repress OsIRO2 and OsIRO3 expression. The OsbHLH061 ethylene-responsive element-binding factor-associated amphiphilic repression (EAR) motif is required for this transcriptional repression activity. These results define a functional OsTPL/TPR-OsbHLH061-OsPRI1-OsIRO2/3 module that negatively controls long-distance transport of Fe in plants for adaptation to changing Fe environments and maintain Fe homeostasis in rice.
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