Deregulation of Maize C4 Photosynthetic Development in a Mesophyll Cell-Defective Mutant
Notice bibliographique
Résumé
During maize (Zea mays) C(4) differentiation, mesophyll (M) and bundle sheath (BS) cells accumulate distinct sets of photosynthetic enzymes, with very low photosystem II (PSII) content in BS chloroplasts. Consequently, there is little linear electron transport in the BS and ATP is generated by cyclic electron flow. In contrast, M thylakoids are very similar to those of C(3) plants and produce the ATP and NADPH that drive metabolic activities. Regulation of this differentiation process is poorly understood, but involves expression and coordination of nuclear and plastid genomes. Here, we identify a recessive allele of the maize high chlorophyll fluorescence (Hcf136) homolog that in Arabidopsis (Arabidopsis thaliana) functions as a PSII stability or assembly factor located in the thylakoid lumen. Proteome analysis of the thylakoids and electron microscopy reveal that Zmhcf136 lacks PSII complexes and grana thylakoids in M chloroplasts, consistent with the previously defined Arabidopsis function. Interestingly, hcf136 is also defective in processing the full-length psbB-psbT-psbH-petB-petD polycistron specifically in M chloroplasts. To determine whether the loss of PSII in M cells affects C(4) differentiation, we performed cell-type-specific transcript analysis of hcf136 and wild-type seedlings. The results indicate that M and BS cells respond uniquely to the loss of PSII, with little overlap in gene expression changes between data sets. These results are discussed in the context of signals that may drive differential gene expression in C(4) photosynthesis.
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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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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 ».