Published February 14, 2017
| Version v1
Publication
Open
OsNucleolin1-L Expression in Arabidopsis Enhances Photosynthesis via Transcriptome Modification under Salt Stress Conditions
Creators
- 1. Chulalongkorn University
- 2. Sisaket Rajabhat University
- 3. University of California, Davis
Description
OsNUC1 encodes rice nucleolin, which has been shown to be involved in salt stress responses. Expression of the full-length OsNUC1 gene in Arabidopsis resulted in hypersensitivity to ABA during germination. Transcriptome analysis of the transgenic lines, in comparison with the wild type, revealed that the RNA abundance of >1,900 genes was significantly changed under normal growth conditions, while under salt stress conditions the RNAs of 999 genes were found to be significantly regulated. Gene enrichment analysis showed that under normal conditions OsNUC1 resulted in repression of genes involved in photosynthesis, while in salt stress conditions OsNUC1 increased expression of the genes involved in the light-harvesting complex. Correspondingly, the net rate of photosynthesis of the transgenic lines was increased under salt stress. Transgenic rice lines with overexpression of the OsNUC1-L gene were generated and tested for photosynthetic performance under salt stress conditions. The transgenic rice lines treated with salt stress at the booting stage had a higher photosynthetic rate and stomatal conductance in flag leaves and second leaves than the wild type. Moreover, higher contents of Chl a and carotenoids were found in flag leaves of the transgenic rice. These results suggest a role for OsNUC1 in the modification of the transcriptome, especially the gene transcripts responsible for photosynthesis, leading to stabilization of photosynthesis under salt stress conditions.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
يقوم OsNUC1 بتشفير نوكليولين الأرز، والذي ثبت أنه يشارك في استجابات إجهاد الملح. أدى التعبير عن جين OsNUC1 كامل الطول في الأرابيدوبسيس إلى فرط الحساسية لـ ABA أثناء الإنبات. كشف تحليل ترانسكريبتوم للخطوط المعدلة وراثيًا، مقارنة بالنوع البري، أن وفرة الحمض النووي الريبي التي تزيد عن 1900 جين قد تغيرت بشكل كبير في ظل ظروف النمو الطبيعية، بينما في ظل ظروف إجهاد الملح، تم العثور على أن الحمض النووي الريبي لـ 999 جينًا منظم بشكل كبير. أظهر تحليل إثراء الجينات أنه في ظل الظروف العادية، أدى OsNUC1 إلى قمع الجينات المشاركة في التمثيل الضوئي، بينما في ظروف الإجهاد الملحي، زاد OsNUC1 من التعبير عن الجينات المشاركة في مجمع حصاد الضوء. وفي المقابل، زاد المعدل الصافي لعملية التمثيل الضوئي للخطوط المعدلة وراثيًا تحت ضغط الملح. تم إنشاء خطوط الأرز المعدلة وراثيًا مع التعبير المفرط عن جين OsNUC1 - L واختبارها لأداء التمثيل الضوئي في ظل ظروف إجهاد الملح. كان لخطوط الأرز المعدلة وراثيا التي عولجت بإجهاد الملح في مرحلة التمهيد معدل تمثيل ضوئي أعلى وموصلية فموية في أوراق العلم والأوراق الثانية من النوع البري. علاوة على ذلك، تم العثور على محتويات أعلى من Chl a والكاروتينات في أوراق علم الأرز المعدل وراثيًا. تشير هذه النتائج إلى دور OsNUC1 في تعديل الترانسكريبتوم، وخاصة النصوص الجينية المسؤولة عن التمثيل الضوئي، مما يؤدي إلى استقرار التمثيل الضوئي في ظل ظروف الإجهاد الملحي.Translated Description (French)
OsNUC1 code pour la nucléoline de riz, dont il a été démontré qu'elle est impliquée dans les réponses au stress salin. L'expression du gène complet OsNUC1 chez Arabidopsis a entraîné une hypersensibilité à l'ABA pendant la germination. L'analyse du transcriptome des lignées transgéniques, en comparaison avec le type sauvage, a révélé que l'abondance d'ARN de >1 900 gènes était significativement modifiée dans des conditions de croissance normales, tandis que dans des conditions de stress salin, les ARN de 999 gènes étaient significativement régulés. L'analyse de l'enrichissement des gènes a montré que dans des conditions normales, OsNUC1 entraînait la répression des gènes impliqués dans la photosynthèse, tandis que dans des conditions de stress salin, OsNUC1 augmentait l'expression des gènes impliqués dans le complexe de capture de la lumière. En conséquence, le taux net de photosynthèse des lignées transgéniques a été augmenté sous stress salin. Des lignées de riz transgéniques avec surexpression du gène OsNUC1-L ont été générées et testées pour la performance photosynthétique dans des conditions de stress salin. Les lignées de riz transgéniques traitées avec un stress salin au stade de démarrage présentaient un taux de photosynthèse et une conductance stomatique plus élevés dans les feuilles du drapeau et les secondes feuilles que le type sauvage. De plus, des teneurs plus élevées en Chl a et en caroténoïdes ont été trouvées dans les feuilles de drapeau du riz transgénique. Ces résultats suggèrent un rôle pour OsNUC1 dans la modification du transcriptome, en particulier des transcrits géniques responsables de la photosynthèse, conduisant à la stabilisation de la photosynthèse dans des conditions de stress salin.Translated Description (Spanish)
OsNUC1 codifica la nucleolina de arroz, que se ha demostrado que está involucrada en las respuestas al estrés salino. La expresión del gen OsNUC1 de longitud completa en Arabidopsis dio como resultado hipersensibilidad a ABA durante la germinación. El análisis del transcriptoma de las líneas transgénicas, en comparación con el tipo salvaje, reveló que la abundancia de ARN de >1900 genes cambió significativamente en condiciones de crecimiento normales, mientras que en condiciones de estrés salino se encontró que los ARN de 999 genes estaban significativamente regulados. El análisis de enriquecimiento génico mostró que en condiciones normales OsNUC1 resultó en la represión de los genes involucrados en la fotosíntesis, mientras que en condiciones de estrés salino OsNUC1 aumentó la expresión de los genes involucrados en el complejo de recolección de luz. En consecuencia, la tasa neta de fotosíntesis de las líneas transgénicas aumentó bajo estrés salino. Se generaron líneas de arroz transgénicas con sobreexpresión del gen OsNUC1-L y se analizaron para determinar el rendimiento fotosintético en condiciones de estrés salino. Las líneas de arroz transgénico tratadas con estrés salino en la etapa de arranque tuvieron una mayor tasa fotosintética y conductancia estomática en hojas de bandera y segundas hojas que el tipo salvaje. Además, se encontraron mayores contenidos de Chl a y carotenoides en las hojas bandera del arroz transgénico. Estos resultados sugieren un papel para OsNUC1 en la modificación del transcriptoma, especialmente los transcritos de genes responsables de la fotosíntesis, lo que lleva a la estabilización de la fotosíntesis en condiciones de estrés salino.Files
pcx024.pdf.pdf
Files
(93 Bytes)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:b0d506893d4802090edf1644f5f082cd
|
93 Bytes | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- OsNucleolin1 - L التعبير في Arabidopsis يعزز التمثيل الضوئي عن طريق تعديل transcriptome في ظل ظروف الإجهاد الملح
- Translated title (French)
- OsNucleolin1-L Expression in Arabidopsis Enhances Photosynthesis via Transcriptome Modification under Salt Stress Conditions
- Translated title (Spanish)
- La expresión de OsNucleolina1-L en Arabidopsis mejora la fotosíntesis mediante la modificación del transcriptoma en condiciones de estrés salino
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2588719028
- DOI
- 10.1093/pcp/pcx024
References
- https://openalex.org/W116253160
- https://openalex.org/W1510824865
- https://openalex.org/W1604720506
- https://openalex.org/W1925850732
- https://openalex.org/W1968560149
- https://openalex.org/W1969634517
- https://openalex.org/W1985881699
- https://openalex.org/W1987573936
- https://openalex.org/W1997290172
- https://openalex.org/W1998593635
- https://openalex.org/W1999475411
- https://openalex.org/W2018119640
- https://openalex.org/W2021029128
- https://openalex.org/W2024556021
- https://openalex.org/W2035896978
- https://openalex.org/W2042507670
- https://openalex.org/W2044630463
- https://openalex.org/W2046822660
- https://openalex.org/W2057679756
- https://openalex.org/W2064258683
- https://openalex.org/W2082283992
- https://openalex.org/W2083029128
- https://openalex.org/W2087104434
- https://openalex.org/W2092242367
- https://openalex.org/W2096062223
- https://openalex.org/W2097065948
- https://openalex.org/W2100945511
- https://openalex.org/W2106209421
- https://openalex.org/W2106992294
- https://openalex.org/W2108244474
- https://openalex.org/W2111474191
- https://openalex.org/W2114657088
- https://openalex.org/W2119257144
- https://openalex.org/W2119736067
- https://openalex.org/W2121419794
- https://openalex.org/W2124302313
- https://openalex.org/W2124985265
- https://openalex.org/W2134685673
- https://openalex.org/W2137257757
- https://openalex.org/W2152972832
- https://openalex.org/W2160552816
- https://openalex.org/W2169589032
- https://openalex.org/W2178373841
- https://openalex.org/W2254665275
- https://openalex.org/W2340907407
- https://openalex.org/W2413006186
- https://openalex.org/W2511594441
- https://openalex.org/W2530212767
- https://openalex.org/W305606866
- https://openalex.org/W4249140263