Diverse chitinases are invoked during the activity-dormancy transition in spruce
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Notice bibliographique
Résumé
North temperate tree species such as white spruce ( Picea glauca [Moench] Voss) have evolved strategies to protect themselves against abiotic and biotic stresses that trees encounter during the inclement winter months. Chitinases not only play well-documented roles in plant defense but also function during physiological and developmental preparations for overwintering, including growth cessation, cold and desiccation acclimation, and dormancy acquisition. Phylogenetic analysis of 31 white spruce and 52 Norway spruce chitinases identified genes falling into each of the five clusters, which sometimes—but not always—separated the different biochemical classes of chitinases. Digital expression profiling of white spruce and Norway spruce chitinases across multiple conditions revealed a range of spatiotemporal expression patterns. Transcript abundance profiling in buds, needles, stems, and roots by quantitative RT-PCR suggested roles for eight white spruce chitinases during the growth-to-dormancy transition. In silico analyses of these eight sequences suggested that two cluster 2/class I chitinases function as chitinolytic enzymes in the tree’s constitutive defense arsenal during the winter months. A cluster 2/class I, cluster 2/class II, and cluster 1/class IV chitinase each exhibit hallmarks of antifreeze proteins. Additionally, two cluster 2/class I chitinases and a cluster 1/class IV chitinase may serve as vegetative storage proteins. One cluster 3/class II chitinase exhibited attributes suggesting that it is a chitinase-like gene functioning in cell wall synthesis. Taken together, our results imply that dormancy-associated chitinases act in concert to (1) confer protection against freezing injury, pests, and pathogens, (2) store nitrogen, and (3) promote cell maturation that precedes growth cessation.
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Prédiction distillée sur la base complète
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 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 | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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