A phased small interfering RNA-derived pathway mediates lead stress tolerance in maize

小干扰RNA 铅(地质) 核糖核酸 细胞生物学 压力(语言学) 生物 遗传学 化学 基因 古生物学 语言学 哲学
作者
Zhaoling Li,Jiang Li,Ping Long,C. L. Wang,Peng Liu,Fengxia Hou,Minyan Zhang,Chaoying Zou,Yongcai Huang,Langlang Ma,Yaou Shen
出处
期刊:Plant Physiology [Oxford University Press]
卷期号:196 (2): 1163-1179 被引量:2
标识
DOI:10.1093/plphys/kiae397
摘要

Abstract Phased small interfering RNAs (phasiRNAs) are a distinct class of endogenous small interfering RNAs, which regulate plant growth, development, and environmental stress response. To determine the effect of phasiRNAs on maize (Zea mays L.) tolerance to lead (Pb) stress, the roots of 305 maize lines under Pb treatment were subjected to generation of individual databases of small RNAs. We identified 55 high-confidence phasiRNAs derived from 13 PHAS genes (genes producing phasiRNAs) in this maize panel, of which 41 derived from 9 PHAS loci were negatively correlated with Pb content in the roots. The potential targets of the 41 phasiRNAs were enriched in ion transport and import. Only the expression of PHAS_1 (ZmTAS3j, Trans-Acting Short Interference RNA3) was regulated by its cis-expression quantitative trait locus and thus affected the Pb content in the roots. Using the Nicotiana benthamiana transient expression system, 5′-rapid amplification of cDNA ends, and Arabidopsis heterologously expressed, we verified that ZmTAS3j was cleaved by zma-miR390 and thus generated tasiRNA targeting ARF genes (tasiARFs), and that the 5′ and 3′ zma-miR390 target sites of ZmTAS3j were both necessary for efficient biosynthesis and functional integrity of tasiARFs. We validated the involvement of the zma-miR390–ZmTAS3j–tasiARF–ZmARF3–ZmHMA3 pathway in Pb accumulation in maize seedlings using genetic, molecular, and cytological methods. Moreover, the increased Pb tolerance in ZmTAS3j-overexpressed lines was likely attributed to the zma-miR390–ZmTAS3j–tasiARF–ZmARF3–SAURs pathway, which elevated indole acetic acid levels and thus reactive oxygen species-scavenging capacity in maize roots. Our study reveals the importance of the TAS3-derived tasiRNA pathway in plant adaptation to Pb stress.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
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
Joanne完成签到 ,获得积分10
1秒前
顺利白竹完成签到 ,获得积分10
1秒前
cly完成签到 ,获得积分10
9秒前
13秒前
纯情的凡双完成签到 ,获得积分10
14秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
Passer完成签到 ,获得积分10
16秒前
嗯哼123发布了新的文献求助10
17秒前
纪靖雁完成签到 ,获得积分10
17秒前
小石头完成签到 ,获得积分10
20秒前
矢思然完成签到,获得积分10
20秒前
飞儿完成签到 ,获得积分10
20秒前
小石榴的爸爸完成签到 ,获得积分10
30秒前
songyu完成签到,获得积分10
33秒前
如愿常隐行完成签到 ,获得积分10
33秒前
PHI完成签到 ,获得积分10
33秒前
小石榴爸爸完成签到 ,获得积分10
35秒前
青青河边草完成签到,获得积分10
35秒前
酷炫的大碗完成签到,获得积分10
35秒前
meimei完成签到,获得积分10
39秒前
鹿邑完成签到 ,获得积分10
42秒前
8D完成签到,获得积分10
42秒前
nyyzc完成签到 ,获得积分10
53秒前
yaomax完成签到 ,获得积分10
56秒前
随机发完成签到,获得积分10
58秒前
嗯哼123完成签到,获得积分20
58秒前
云海完成签到,获得积分10
1分钟前
紧张的钥匙完成签到 ,获得积分10
1分钟前
追寻向彤完成签到 ,获得积分10
1分钟前
小林子完成签到 ,获得积分10
1分钟前
金碧辉煌素质高完成签到 ,获得积分10
1分钟前
开心的盼波完成签到 ,获得积分10
1分钟前
zahlkorper完成签到,获得积分10
1分钟前
落霞与孤鹜齐飞完成签到,获得积分10
1分钟前
xiaoguizl完成签到,获得积分10
1分钟前
cdercder应助Bigbamboo采纳,获得10
1分钟前
正常糖完成签到 ,获得积分10
1分钟前
丽莉发布了新的文献求助10
1分钟前
七七完成签到 ,获得积分10
1分钟前
AA完成签到,获得积分10
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Adhesion Science: Principles & Practice 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6523260
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8316260
关于积分的说明 17793806
捐赠科研通 5625232
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2928180
邀请新用户注册赠送积分活动 1904876
关于科研通互助平台的介绍 1765054