CRISPR/Cas9 disruption of <i>UGT71L1</i> in poplar connects salicinoid and salicylic acid metabolism and alters growth and morphology
Notice bibliographique
Résumé
Salicinoids are salicyl alcohol-containing phenolic glycosides with strong antiherbivore effects found only in poplars and willows. Their biosynthesis is poorly understood, but recently a UDP-dependent glycosyltransferase, UGT71L1, was shown to be required for salicinoid biosynthesis in poplar tissue cultures. UGT71L1 specifically glycosylates salicyl benzoate, a proposed salicinoid intermediate. Here, we analyzed transgenic CRISPR/Cas9-generated UGT71L1 knockout plants. Metabolomic analyses revealed substantial reductions in the major salicinoids, confirming the central role of the enzyme in salicinoid biosynthesis. Correspondingly, UGT71L1 knockouts were preferred to wild-type by white-marked tussock moth (Orgyia leucostigma) larvae in bioassays. Greenhouse-grown knockout plants showed substantial growth alterations, with decreased internode length and smaller serrated leaves. Reinserting a functional UGT71L1 gene in a transgenic rescue experiment demonstrated that these effects were due only to the loss of UGT71L1. The knockouts contained elevated salicylate (SA) and jasmonate (JA) concentrations, and also had enhanced expression of SA- and JA-related genes. SA is predicted to be released by UGT71L1 disruption, if salicyl salicylate is a pathway intermediate and UGT71L1 substrate. This idea was supported by showing that salicyl salicylate can be glucosylated by recombinant UGT71L1, providing a potential link of salicinoid metabolism to SA and growth impacts. Connecting this pathway with growth could imply that salicinoids are under additional evolutionary constraints beyond selective pressure by herbivores.
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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 ».