Dynamic changes to the plant cuticle include the production of volatile cuticular wax–derived compounds
Notice bibliographique
Résumé
The cuticle is a hydrophobic structure that seals plant aerial surfaces from the surrounding environment. To better understand how cuticular wax composition changes over development, we conducted an untargeted screen of leaf surface lipids from black cottonwood ( Populus trichocarpa ). We observed major shifts to the lipid profile across development, from a phenolic and terpene-dominated profile in young leaves to an aliphatic wax-dominated profile in mature leaves. Contrary to the general pattern, levels of aliphatic cis -9-alkenes decreased in older leaves following their accumulation. A thorough examination revealed that the decrease in cis -9-alkenes was accompanied by a concomitant increase in aldehydes, one of them being the volatile compound nonanal. By applying exogenous alkenes to P. trichocarpa leaves, we show that unsaturated waxes in the cuticle undergo spontaneous oxidative cleavage to generate aldehydes and that this process occurs similarly in other alkene-accumulating systems such as balsam poplar ( Populus balsamifera ) leaves and corn ( Zea mays ) silk. Moreover, we show that the production of cuticular wax–derived compounds can be extended to other wax components. In bread wheat ( Triticum aestivum ), 9-hydroxy-14,16-hentriacontanedione likely decomposes to generate 2-heptadecanone and 7-octyloxepan-2-one (a caprolactone). These findings highlight an unusual route to the production of plant volatiles that are structurally encoded within cuticular wax precursors. These processes could play a role in modulating ecological interactions and open the possibility for engineering bioactive volatile compounds into plant waxes.
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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 | 0,001 | 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.
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