Identification of basic helix-loop-helix transcription factors that activate betulinic acid biosynthesis by RNA-sequencing of hydroponically cultured <i>Lotus japonicus</i>
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Although triterpenes are ubiquitous in plant kingdom, their biosynthetic regulatory mechanisms are limitedly understood. Here, we found that hydroponic culture dramatically activated betulinic acid (BA) biosynthesis in the model Fabaceae Lotus japonicus , and investigated its transcriptional regulation. Fabaceae plants develop secondary aerenchyma (SA) on the surface of hypocotyls and roots during flooding for root air diffusion. Hydroponic culture induced SA in L. japonicus and simultaneously increased the accumulation of BA and the transcript levels of its biosynthetic genes. RNA-sequencing of soil-grown and hydroponically cultured plant tissues, including SA collected by laser microdissection, revealed that several transcription factor genes were co-upregulated with BA biosynthetic genes. Overexpression of LjbHLH32 and LjbHLH50 in L. japonicus transgenic hairy roots upregulated the expression of BA biosynthesis genes, resulting in enhanced BA accumulation. However, transient luciferase reporter assays in Arabidopsis mesophyll cell protoplasts showed that LjbHLH32 transactivated promoters of biosynthetic genes in the soyasaponin pathway but not the BA pathway, like its homolog GubHLH3, a soyasaponin biosynthesis regulator in Glycyrrhiza uralensis . This suggested the evolutionary origin and complex regulatory mechanisms of BA biosynthesis in Fabaceae. This study sheds light on the unrevealed biosynthetic regulatory mechanisms of triterpenes in Fabaceae plants. Highlight Hydroponic culture enhanced betulinic acid synthesis in Lotus japonicus . RNA-sequencing and functional characterization experiments suggest that LjbHLH32 and LjbHLH50 are the transcription factors activating betulinic acid biosynthesis.
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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 ».