Regulation of Seed Germination at High Temperature in Arabidopsis thaliana
Notice bibliographique
Résumé
Correct timing of the transition from embryonic to post-embryonic development, which in plants coincides with the break of seed dormancy and the onset of germination, is critical for plant survival. Endogenous signals and environmental cues dictate the dormancy state of the seed and the timing of germination. Two hormones play a pivotal role in regulating this phase transition; the stress hormone abscisic acid (ABA) promotes dormancy and inhibits germination, while gibberellins (GA) stimulate germination. Previously, it was shown that unfavorable environmental conditions, such as supraoptimal temperature, stimulate ABA metabolism to induce secondary dormancy and inhibit germination. In this study, we characterized the mechanisms that regulate seed responses to high temperature. Microarray analysis revealed that the seed transcriptome is highly altered during prolonged heat stress. Genes involved in hormone metabolism and signaling, stress tolerance and seed maturation were enriched, a subset of which are targets of B3 domain transcription factors such as FUSCA3 (FUS3). We showed that FUS3, a master regulator of seed maturation and dormancy, is degraded during germination at optimal temperature. However, FUS3 degradation is inhibited in seeds imbibed at high temperature due to the high ABA/GA ratio. Overexpression of FUS3 increases seed sensitivity to high temperature by inducing de novo ABA synthesis, and confers greater seedling survival upon exit from heat stress. During supraoptimal temperature imbibition, the activity of the ubiquitin proteasome system (UPS) is suppressed in an ABA-dependent manner; both protein ubiquitination, and proteasome activity are strongly decreased. Similarly, UPS function is inhibited in seeds exposed to ABA at optimal temperature, but only within 2 days post-germination, a developmental window that governs seed sensitivity to ABA. Inhibition of proteasome activity arrested germination of excised, matured embryos, suggesting that protein degradation is required for germination. Supraoptimal temperature or ABA treatment do not alter transcription of most UPS genes, instead the ratio of various proteasomal complexes changes under these conditions, suggesting that ABA and high temperature affect proteasome activity posttranslationally. This study shows that supraoptimal temperature reshapes the transcriptome of imbibed seeds to induced stress tolerance, seed maturation, and hormone metabolism genes. A high ABA level inhibits UPS activity, leading to the accumulation of dormancy and stress regulators, ultimately inducing thermoinhibition. These findings provide a novel perspective on how hormones integrate environmental cues to regulate germination through modulation of UPS function.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
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 ».