Overexpression of Cytosolic Glutamine Synthetase. Relation to Nitrogen, Light, and Photorespiration
Notice bibliographique
Résumé
In plants, ammonium released during photorespiration exceeds primary nitrogen assimilation by as much as 10-fold. Analysis of photorespiratory mutants indicates that photorespiratory ammonium released in mitochondria is reassimilated in the chloroplast by a chloroplastic isoenzyme of glutamine synthetase (GS2), the predominant GS isoform in leaves of Solanaceous species including tobacco (Nicotiana tabacum). By contrast, cytosolic GS1 is expressed in the vasculature of several species including tobacco. Here, we report the effects on growth and photorespiration of overexpressing a cytosolic GS1 isoenzyme in leaf mesophyll cells of tobacco. The plants, which ectopically overexpress cytosolic GS1 in leaves, display a light-dependent improved growth phenotype under nitrogen-limiting and nitrogen-non-limiting conditions. Improved growth was evidenced by increases in fresh weight, dry weight, and leaf soluble protein. Because the improved growth phenotype was dependent on light, this suggested that the ectopic expression of cytosolic GS1 in leaves may act via photosynthetic/photorespiratory process. The ectopic overexpression of cytosolic GS1 in tobacco leaves resulted in a 6- to 7-fold decrease in levels of free ammonium in leaves. Thus, the overexpression of cytosolic GS1 in leaf mesophyll cells seems to provide an alternate route to chloroplastic GS2 for the assimilation of photorespiratory ammonium. The cytosolic GS1 transgenic plants also exhibit an increase in the CO(2) photorespiratory burst and an increase in levels of photorespiratory intermediates, suggesting changes in photorespiration. Because the GS1 transgenic plants have an unaltered CO(2) compensation point, this may reflect an accompanying increase in photosynthetic capacity. Together, these results provide new insights into the possible mechanisms responsible for the improved growth phenotype of cytosolic GS1 overexpressing plants. Our studies provide further support for the notion that the ectopic overexpression of genes for cytosolic GS1 can potentially be used to affect increases in nitrogen use efficiency in transgenic crop plants.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| 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) | 0,001 | 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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».