Barley grains, deficient in cytosolic small subunit of ADP‐glucose pyrophosphorylase, reveal coordinate adjustment of C:N metabolism mediated by an overlapping metabolic‐hormonal control
Notice bibliographique
Résumé
The barley Risø16 mutation leads to inactivation of cytosolic ADP-Glc pyrophosphorylase, and results in decreased ADP-Glc and endospermal starch levels. Here we show that this mutation is accompanied by a decrease in storage protein accumulation and seed size, which indicates that alteration of a single enzymatic step can change the network of storage metabolism as a whole. We used comprehensive transcript, metabolite and hormonal profiling to compare grain metabolism and development of Risø16 and wild-type endosperm. Despite increased sugar availability in mutant endosperm, glycolytic intermediates downstream of hexose phosphates remained unchanged or decreased, while several glycolytic enzymes were downregulated at the transcriptional level. Metabolite and transcript profiling also indicated an inhibition of the tricarboxylic acid cycle at the level of mitochondrial nicotinamide adenine dinucleotide (NAD)-isocitrate dehydrogenase and an attendant decrease in alpha-ketoglutarate and amino acids levels in Risø16, compared with wild type. Decreased levels of cytokinins in Risø16 endosperm suggested co-regulation between starch synthesis, abscisic acid (ABA) deficiency and cytokinin biosynthesis. Comparative cis-element analysis in promoters of jointly downregulated genes in Risø16 revealed an overlap between metabolic and hormonal regulation, which leds to a coordinated downregulation of endosperm-specific and ABA-inducible gene expression (storage proteins) together with repression by sugars (isocitrate dehydrogenase, amylases). Such co-regulation ensured that decreased carbon fluxes into starch lead to a coordinated inhibition of glycolysis, amino acid and storage proteins biosynthesis, which is useful in the prevention of osmotic imbalances and oxidative stress due to increased accumulation of sugars.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».