New insights into light spectral quality inhibits the plasticity elongation of maize mesocotyl and coleoptile during seed germination
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Notice bibliographique
Résumé
The plastic elongation of mesocotyl (MES) and coleoptile (COL), which can be repressed by light exposure, plays a vital role in maize seedling emergence and establishment under adverse environmental conditions. Understanding the molecular mechanisms of light-mediated repression of MES and COL elongation in maize will allow us to develop new strategies for genetic improvement of these two crucial traits in maize. A maize variety, Zheng58, was used to monitor the transcriptome and physiological changes in MES and COL in response to darkness, as well as red, blue, and white light. The elongation of MES and COL was significantly inhibited by light spectral quality in this order: blue light > red light > white light. Physiological analyses revealed that light-mediated inhibition of maize MES and COL elongation was closely related to the dynamics of phytohormones accumulation and lignin deposition in these tissues. In response to light exposure, the levels of indole-3-acetic acid, trans-zeatin, gibberellin 3, and abscisic acid levels significantly decreased in MES and COL; by contrast, the levels of jasmonic acid, salicylic acid, lignin, phenylalanine ammonia-lyase, and peroxidase enzyme activity significantly increased. Transcriptome analysis revealed multiple differentially expressed genes (DEGs) involved in circadian rhythm, phytohormone biosynthesis and signal transduction, cytoskeleton and cell wall organization, lignin biosynthesis, and starch and sucrose metabolism. These DEGs exhibited synergistic and antagonistic interactions, forming a complex network that regulated the light-mediated inhibition of MES and COL elongation. Additionally, gene co-expression network analysis revealed that 49 hub genes in one and 19 hub genes in two modules were significantly associated with the elongation plasticity of COL and MES, respectively. These findings enhance our knowledge of the light-regulated elongation mechanisms of MES and COL, and provide a theoretical foundation for developing elite maize varieties with improved abiotic stress resistance.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| 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)
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.
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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 découle