A supressão da melatonina 2-hidroxilase aumenta a produção de melatonina, levando a uma maior tolerância ao estresse abiótico contra cádmio, senescência, sal e tunicamicina em plantas de arroz


A melatonina 2-hidroxilase (M2H) catalisa a conversão da melatonina em 2hidroximelatonina (2OHM), que está presente nas plantas em uma concentração mais alta do que a melatonina. Apesar M2H foi clonado, a função in vivo de seu produto é desconhecida. Aqui, geramos T estável2 plantas de arroz transgênicas homozigotas em que a expressão de M2H foi suprimido (linhas RNAi). No entanto, não conseguimos gerar M2H superexpressão de arroz transgênico devido à falha da embriogênese somática. O M2H o nível de transcrição mostrou um ritmo diurno com um pico à noite concomitantemente com o pico de concentração de 2OHM. O arroz RNAi mostrou uma redução M2H nível de mRNA e 2OHM e concentrações de melatonina. A diminuição inesperada na concentração de melatonina foi causada pelo redirecionamento da melatonina para a 3-hidroximelatonina cíclica por meio de uma via catabólica de desvio. Assim, a diminuição da concentração de melatonina em M2H O arroz RNAi retardou o crescimento das mudas e atrasou a germinação. Em contraste, o aumento transitório na concentração de melatonina foi de maior magnitude no M2H RNAi do que o arroz de tipo selvagem após tratamento com cádmio devido à possível supressão da degradação da melatonina. Devido à sua maior concentração de melatonina, o M2H O arroz RNAi apresentou tolerância ao estresse de senescência, sal e tunicamicina. Portanto, o aumento na concentração de melatonina causado pela supressão da degradação da melatonina ou pela superexpressão dos genes biossintéticos da melatonina aumenta a tolerância ao estresse no arroz.

Palavras-chave: cádmio; ritmo diurno; estresse do retículo endoplasmático; sal; senescência; arroz transgênico.



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