view in publisher's site

Overexpression of polygalacturonase-inhibiting protein (PGIP) gene from Hypericum perforatum alters expression of multiple defense-related genes and modulates recalcitrance to Agrobacterium tumefaciens in tobacco

Hypericum perforatum L is a remarkable source of high-value secondary metabolites with increasing applications in pharmaceutical industry. However, improvement in the production of secondary metabolites through genetic engineering is a demanding task, as H. perforatum is not amenable to Agrobacterium tumefaciens-mediated transformation. In this study, we identified a Polygalacturonase-inhibiting protein (PGIP) gene from a subtractive cDNA library of A. tumefaciens-treated H. perforatum suspension cells. The role of HpPGIP in defense against A. tumefaciens was analyzed in transgenic Nicotiana tabacum overexpressing HpPGIP alone or fused at the N-terminus to Phenolic oxidative coupling protein (Hyp-1), a gene that positively modulates resistance to A. tumefaciens. Furthermore, virus-induced gene silencing was employed to knock down the expression of the PGIP homologous in N. benthamiana. Results showed that Agrobacterium-mediated expression efficiency greatly decreased in both HpPGIP and Hyp-1-PGIP transgenic plants, as assessed by GUS staining assays. However, silencing of PGIP in N. benthamiana increased the resistance to A. tumefaciens rather than susceptibility, which correlated with induction of pathogenesis-related proteins (PRs). The expression of core genes involved in several defense pathways was also analyzed in transgenic tobacco plants. Overexpression of HpPGIP led to up-regulation of key genes involved in hormone signaling, microRNA-based gene silencing, homeostasis of reactive oxygen species, and the phenylpropanoid pathway. Overexpression of Hyp-1-PGIP seemed to enhance the effect of PGIP on the expression of most genes analyzed. Moreover, HpPGIP was detected in the cytoplasm, nucleus and the plasma membrane or cell wall by confocal microscopy. Overall, our findings suggest HpPGIP modulates recalcitrance to A. tumefaciens-mediated transformation in H. perforatum.

افزایش بیان ژن پروتیین بازدارنده پلی گالاکتوروناز (PGIP)از هایپریکوم پرفوراتوم، بیان چندین ژن مرتبط با دفاع را تغییر می‌دهد و مجددا سیتانس را به اگروباکتریوم تومیفاسینس در تنباکو تغییر می‌دهد.

هایپریکوم پرفوراتوم آل یک منبع قابل‌توجه از متابولیت های ثانویه با ارزش بالا با افزایش کاربرد در صنعت داروسازی است. با این حال، بهبود در تولید متابولیت های ثانویه از طریق مهندسی ژنتیک یک کار ضروری است، مانند H. perforatum با واسطه اگروباکتریوم tumefaciens انتقال داده نمی‌شود. در این مطالعه، ما یک ژن پروتیین بازدارنده پلی گالاکتوروناز (PGIP)را از یک کتابخانه cDNA فرعی A. tumefaciens، p. سلول‌های معلق پرفوراتوم. نقش HpPGIP در دفاع در برابر A. tumefaciens در بیان بیش از حد گیاه توتون تراریخت HpPGIP به تنهایی یا در انتهای N به پروتیین جفت کننده اکسیداتیو فنول (Hyp - ۱)، ژنی که مقاومت به A را به طور مثبت تعدیل می‌کند، تجزیه و تحلیل شد. tumefaciens بود. علاوه بر این، خاموشی ژن القا شده توسط ویروس برای از بین بردن بیان همولوگ PGIP در N. بنوتیانا. نتایج نشان داد که کارایی بیان با واسطه اگروباکتریوم در هر دو گیاهان تراژنی HpPGIP و Hyp - ۱ - PGIP به میزان زیادی کاهش یافت، که با سنجش رنگ‌آمیزی GUS ارزیابی شد. با این حال، خاموشی PGIP در N. بنوتامیانا مقاومت به ای. tumefaciens بیشتر از حساسیت با القای پروتئین‌های مرتبط با بیماری‌زایی (PRS)مرتبط بود. بیان ژن‌های اصلی درگیر در چندین مسیر دفاعی نیز در گیاهان توتون تراژنی آنالیز شد. سرکوب HpPGIP منجر به تنظیم بالای ژن‌های کلیدی درگیر در سیگنال دهی هورمون، خاموشی ژن مبتنی بر میکرو RNA، هوموستاز گونه‌های اکسیژن واکنش پذیر و مسیر فنیل پروپانوئید شد. افزایش فشار Hyp - ۱ - PGIP به نظر می‌رسد که تاثیر PGIP را بر روی بیان بیشتر ژن‌های آنالیز شده افزایش می‌دهد. علاوه بر این، HpPGIP در سیتوپلاسم، هسته و غشا پلاسما یا دیواره سلول توسط میکروسکوپ هم کانون شناسایی شد. به طور کلی، یافته‌های ما نشان می‌دهد که HpPGIP تغییر شکل را به A می‌دهد. tumefaciens منتقل شدند. perforatum می‌باشد.
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله Agronomy and Crop Science
  • ترجمه مقاله Agronomy and Crop Science
  • مقاله زراعت و علوم زراعی
  • ترجمه مقاله زراعت و علوم زراعی
  • مقاله Physiology
  • ترجمه مقاله Physiology
  • مقاله فیزیولوژی
  • ترجمه مقاله فیزیولوژی
  • مقاله Plant Science
  • ترجمه مقاله Plant Science
  • مقاله علوم گیاهی
  • ترجمه مقاله علوم گیاهی
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.