Integrity of xylan backbone affects plant responses to drought
Notice bibliographique
Résumé
Drought is a major factor affecting crops, thus efforts are needed to increase plant resilience to this abiotic stress. The overlapping signaling pathways between drought and cell wall integrity maintenance responses create a possibility of increasing drought resistance by modifying cell walls. Here, using herbaceous and woody plant model species, Arabidopsis and hybrid aspen, respectively, we investigated how the integrity of xylan in secondary walls affects the responses of plants to drought stress. Plants, in which secondary wall xylan integrity was reduced by expressing fungal GH10 and GH11 xylanases or by affecting genes involved in xylan backbone biosynthesis, were subjected to controlled drought while their physiological responses were continuously monitored by RGB, fluorescence, and/or hyperspectral cameras. For Arabidopsis, this was supplemented with survival test after complete water withdrawal and analyses of stomatal function and stem conductivity. All Arabidopsis xylan-impaired lines showed better survival upon complete watering withdrawal, increased stomatal density and delayed growth inhibition by moderate drought, indicating increased resilience to moderate drought associated with modified xylan integrity. Subtle differences were recorded between xylan biosynthesis mutants (irx9, irx10 and irx14) and xylanase-expressing lines. irx14 was the most drought resistant genotype, and the only genotype with increased lignin content and unaltered xylem conductivity despite its irx phenotype. Rosette growth was more affected by drought in GH11- than in GH10-expressing plants. In aspen, mild downregulation of GT43B and C genes did not affect drought responses and the transgenic plants grew better than the wild-type in drought and well-watered conditions. Both GH10 and GH11 xylanases strongly inhibited stem elongation and root growth in well-watered conditions but growth was less inhibited by drought in GH11-expressing plants than in wild-type. Overall, plants with xylan integrity impairment in secondary walls were less affected than wild-type by moderately reduced water availability but their responses also varied among genotypes and species. Thus, modifying the secondary cell wall integrity can be considered as a potential strategy for developing crops better suited to withstand water scarcity, but more research is needed to address the underlying molecular causes of this variability.
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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 | 0,001 |
| 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 ».