OsEIL1 protects rice growth under NH 4 + nutrition by regulating OsVTC1‐3‐dependent N‐glycosylation and root NH 4 + efflux

流出 拟南芥 生物 糖基化 生物化学 调节器 细胞生物学 转录因子 化学 生物物理学 突变体 基因 有机化学
作者
Guangjie Li,Zhang Lin,Jinlin Wu,Xiaowei Yue,Meng Wang,Li Sun,Dong‐Wei Di,Herbert J. Kronzucker
出处
期刊:Plant Cell and Environment [Wiley]
卷期号:45 (5): 1537-1553 被引量:20
标识
DOI:10.1111/pce.14283
摘要

Rice is known for its superior adaptation to ammonium (NH4+ ) as a nitrogen source. Compared to many other cereals, it displays lower NH4+ efflux in roots and higher nitrogen-use efficiency on NH4+ . A critical role for GDP-mannose pyrophosphorylase (VTC1) in controlling root NH4+ fluxes was previously documented in Arabidopsis, but the molecular pathways involved in regulating VTC1-dependent NH4+ efflux remain unclear. Here, we report that ETHYLENE-INSENSITIVE3-LIKE1 (OsEIL1) acts as a key transcription factor regulating OsVTC1-3-dependent NH4+ efflux and protein N-glycosylation in rice grown under NH4+ nutrition. We show that OsEIL1 in rice plays a contrasting role to Arabidopsis-homologous ETHYLENE-INSENSITIVE3 (AtEIN3) and maintains rice growth under NH4+ by stabilizing protein N-glycosylation and reducing root NH4+ efflux. OsEIL1 constrains NH4+ efflux by activation of OsVTC1-3, but not OsVTC1-1 or OsVTC1-8. OsEIL1 binds directly to the promoter EIN3-binding site (EBS) of OsVTC1-3 in vitro and in vivo and acts to increase the transcription of OsVTC1-3. Our work demonstrates an important link between excessive root NH4+ efflux and OsVTC1-3-mediated protein N-glycosylation in rice grown under NH4+ nutrition and identifies OsEIL1 as a direct genetic regulator of OsVTC1-3 expression.
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