Autophagy and its mediated mitochondrial quality control maintain pollen tube growth and male fertility in Arabidopsis
Notice bibliographique
Résumé
Macroautophagy/autophagy, a major catabolic pathway in eukaryotes, participates in plant sexual reproduction including the processes of male gametogenesis and the self-incompatibility response. Rapid pollen tube growth is another essential reproductive process that is metabolically highly demanding to drive the vigorous cell growth for delivery of male gametes for fertilization in angiosperms. Whether and how autophagy operates to maintain the homeostasis of pollen tubes remains unknown. Here, we provide evidence that autophagy is elevated in growing pollen tubes and critically required during pollen tube growth and male fertility in Arabidopsis. We demonstrate that SH3P2, a critical non-ATG regulator of plant autophagy, colocalizes with representative ATG proteins during autophagosome biogenesis in growing pollen tubes. Downregulation of SH3P2 expression significantly disrupts Arabidopsis pollen germination and pollen tube growth. Further analysis of organelle dynamics reveals crosstalk between autophagosomes and prevacuolar compartments following the inhibition of phosphatidylinositol 3-kinase. In addition, time-lapse imaging and tracking of ATG8e-labeled autophagosomes and depolarized mitochondria demonstrate that they interact specifically via the ATG8-family interacting motif (AIM)-docking site to mediate mitophagy. Ultrastructural identification of mitophagosomes and two additional forms of autophagosomes imply that multiple types of autophagy are likely to function simultaneously within pollen tubes. Altogether, our results suggest that autophagy is functionally crucial for mediating mitochondrial quality control and canonical cytoplasm recycling during pollen tube growth. Abbreviations: AIM: ATG8-family interacting motif; ATG8: autophagy related 8; ATG5: autophagy related 5; ATG7: autophagy related 7; BTH: acibenzolar-S-methyl; DEX: dexamethasone; DNP: 2,4-dinitrophenol; GFP: green fluorescent protein; YFP: yellow fluorescent protein; PtdIns3K: phosphatidylinositol 3-kinase; PtdIns3P: phosphatidylinositol-3-phosphate; PVC: prevacuolar compartment; SH3P2: SH3 domain-containing protein 2.
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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) | 0,000 | 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.
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 ».