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CKL2 mediates the crosstalk between abscisic acid and brassinosteroid signaling to promote swift growth recovery after stress in Arabidopsis

油菜素甾醇 脱落酸 串扰 拟南芥 细胞生物学 生物 信号转导 磷酸化 生物化学 突变体 基因 光学 物理
作者
Xiaoyun Zhao,Tianren Zhang,Li Bai,Shuangshuang Zhao,Yan Guo,Zhen Li
出处
期刊:Journal of Integrative Plant Biology [Wiley]
卷期号:65 (1): 64-81 被引量:7
标识
DOI:10.1111/jipb.13397
摘要

Plants must adapt to the constantly changing environment. Adverse environmental conditions trigger various defensive responses, including growth inhibition mediated by phytohormone abscisic acid (ABA). When the stress recedes, plants must transit rapidly from stress defense to growth recovery, but the underlying mechanisms by which plants switch promptly and accurately between stress resistance and growth are poorly understood. Here, using quantitative phosphoproteomics strategy, we discovered that early ABA signaling activates upstream components of brassinosteroid (BR) signaling through CASEIN KINASE 1-LIKE PROTEIN 2 (CKL2). Further investigations showed that CKL2 interacts with and phosphorylates BRASSINOSTEROID INSENSITIVE1 (BRI1), the main BR receptor, to maintain the basal activity of the upstream of BR pathway in plants exposed to continuous stress conditions. When stress recedes, the elevated phosphorylation of BRI1 by CKL2 contributes to the swift reactivation of BR signaling, which results in quick growth recovery. These results suggest that CKL2 plays a critical regulatory role in the rapid switch between growth and stress resistance. Our evidence expands the understanding of how plants modulate stress defense and growth by integrating ABA and BR signaling cascades.
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