Characterization of the β-Carotene Hydroxylase Gene <i>DSM2</i> Conferring Drought and Oxidative Stress Resistance by Increasing Xanthophylls and Abscisic Acid Synthesis in Rice
Notice bibliographique
Résumé
Drought is a major limiting factor for crop production. To identify critical genes for drought resistance in rice (Oryza sativa), we screened T-DNA mutants and identified a drought-hypersensitive mutant, dsm2. The mutant phenotype was caused by a T-DNA insertion in a gene encoding a putative β-carotene hydroxylase (BCH). BCH is predicted for the biosynthesis of zeaxanthin, a carotenoid precursor of abscisic acid (ABA). The amounts of zeaxanthin and ABA were significantly reduced in two allelic dsm2 mutants after drought stress compared with the wild type. Under drought stress conditions, the mutant leaves lost water faster than the wild type and the photosynthesis rate, biomass, and grain yield were significantly reduced, whereas malondialdehyde level and stomata aperture were increased in the mutant. The mutant is also hypersensitive to oxidative stresses. The mutant had significantly lower maximal efficiency of photosystem II photochemistry and nonphotochemical quenching capacity than the wild type, indicating photoinhibition in photosystem II and decreased capacity for eliminating excess energy by thermal dissipation. Overexpression of DSM2 in rice resulted in significantly increased resistance to drought and oxidative stresses and increases of the xanthophylls and nonphotochemical quenching. Some stress-related ABA-responsive genes were up-regulated in the overexpression line. DSM2 is a chloroplast protein, and the response of DSM2 to environmental stimuli is distinctive from the other two BCH members in rice. We conclude that the DSM2 gene significantly contributes to control of the xanthophyll cycle and ABA synthesis, both of which play critical roles in the establishment of drought resistance in rice.
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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 ».