Results
Exogenous application of EBR enhanced leaf symptoms of Fe deficiency To test whether BR is involved in Fe deficiency-induced changes in physiological rocesses in rice plants, the effect of exogenous EBR at varying concentrations (0–500 nM)
on cholorophyll concentrations of rice seedlings grown in Fe-sufficient and Fe-deficient media was studied. Apparent chlorosis was observed in young leaves of rice seedlings grown in Fe-deficient medium for 2 weeks (Fig. 1A), leading
to a decrease in cholorophyll concentration (Fig. 1B). Furthermore, the chlorosis became more evident by application of EBR to Fe-deficient seedlings. In contrast, application of EBR had no apparent effect on leaf cholorosis inFe-sufficient seedlings (Fig. 1A). Accordingly, treatments with EBR led to a significant decrease in chlorophyll concentration of Fe-deficient plants, while the same treatment had
no effect on chlorophyll concentration in Fe-sufficient seedlings (Fig. 1B). The reduction in chlorophyll concentration in Fe-deficient seedlings by EBR occurred at a concentration of 1 nM, and no further reduction in the chlorophyll concentration
was observed when EBR concentration was increased up to 500 nM, suggesting that the effect of EBR on the chlorophyll concentration is independent of EBR dose, and that BR may be an important signal during Fe deficiency. Although 1 nM EBR can have the negative effect, at >100 nM it can partly restore the phenotype of the d2-1 mutant. Therefore, an EBR concentration of 100 nM was used throughout this
study, which can partly restore growth of d2-1 and has no effect on growth of WT plants. Since rice can take up both Fe2+- and Fe3+-MA, in addition to Fe-EDTA, we also investigated the effects of EBR on plants with different forms of Fe present in the medium (FeSO4, Fe3+EDTA, and FeCl3). Similar to FeEDTA, EBR-induced leaf chlorosis was also detected under conditions of deficiency in FeSO4, Fe3+EDTA, or FeCl3 in the growth medium (Supplementary Figure S1). These results indicate that the effect of BR on Fe nutrition is independent of Fe species in the growth medium. We therefore focused on the effect of BR on rice plants with FeEDTA in the medium throughout our study.
The involvement of BR in the mediation of Fe deficiencyinduced changes in physiological processes was further evaluated using a BR-deficient mutant d2-1. Similar to WT plants, Fe deficiency also decreased leaf chlorophyll in the
d2-1 mutant, and exogenous application of EBR enhanced Fe-deficiency-induced leaf chlorosis in young leaves of d2- 1 seedlings (Fig. 2). However, the d2-1 mutant had a higher chlorophyll concentration than the WT plant, and the magnitude
of decrease in chlorophyll concentration by EBR was much greater in WT plants than in d2-1 mutants under Fedeficient conditions (Fig. 2), indicating that the WT is more sensitive to EBR than d2-1 mutant plants under Fe-deficient conditions. In contrast, application of EBR had no apparent effect on foliar chlorophyll concentration in Fe-sufficient d2-1 mutant seedlings (Fig. 2)
BR-deficient mutant d2-1 was less sensitive to Fe
deficiency and EBR In addition to chlorophyll, dry mass of shoots and roots of
WT rice seedlings was significantly reduced when they were grown in Fe-deficient medium. A further reduction in dry weight of shoots and roots of Fe-deficient seedlings was found in the presence of EBR in the growth medium, while no effect of EBR on biomass of Fe-sufficient WT seedlings was observed (Fig. 3A, B). Both shoot and root biomass of d2-1 mutant was significantly lower than that of WT plants when grown under Fe-sufficient conditions (Fig. 3A, B). In contrast to the WT, an increase in dry weight of the shoots and roots of the d2-1 mutant was observed under Fe-deficient conditions (Fig. 3B). There was a significant increase in shoot dry weight and a slight increase in root dry weight in the d2-1 mutant by EBR application under Fe-deficient and Fe-sufficient conditions, respectively (Fig. 3A, B).
ผลลัพธ์ใช้บ่อยอาการขาด Fe ใบ EBR ที่เพิ่มการทดสอบ BR มีส่วนร่วมในการเปลี่ยนแปลงเกิดขาด Fe ใน rocesses สรีรวิทยาในข้าวพืช ผลของ EBR บ่อยที่ความเข้มข้นแตกต่างกัน (0-500 nM)ในความเข้มข้น cholorophyll ของกล้าไม้ข้าวที่ปลูกใน Fe พอและ Fe ไม่ มีศึกษาสื่อ Chlorosis ชัดเจนถูกพบในใบอ่อนของข้าวกล้าไม้ปลูก 2 สัปดาห์ (Fig. 1A), Fe ไม่สื่อนำลดลงในความเข้มข้น cholorophyll (Fig. 1B) นอกจากนี้ chlorosis เป็นชัดมากขึ้น โดยโปรแกรมประยุกต์ของ EBR Fe ไม่กล้าไม้ ในทางตรงกันข้าม แอพลิเคชันของ EBR ได้ไม่ชัดเจนบนใบ cholorosis inFe พอกล้าไม้ (Fig. 1A) ตาม นวด EBR นำลดลง significant ในความเข้มข้นของคลอโรฟิลล์ของพืช Fe deficient ในขณะที่การรักษาเดียวกันได้ไม่มีผลในความเข้มข้นของคลอโรฟิลล์ใน Fe-sufficient กล้าไม้ (Fig. 1B) การลดความเข้มข้นของคลอโรฟิลล์ใน Fe ไม่กล้าไม้โดย EBR เกิดขึ้นที่ความเข้มข้น 1 nM และไปลดความเข้มข้นของคลอโรฟิลล์ถูกตรวจสอบเมื่อมีความเข้มข้นของ EBR ขึ้นถึง 500 nM แนะนำผลของ EBR สมาธิคลอโรฟิลล์เป็นอิสระ EBR ยา และ BR ที่อาจเป็นสัญญาณสำคัญในระหว่างขาด Fe แม้ว่า 1 nM EBR สามารถมีผลกระทบ > 100 nM สามารถบางส่วนคืนค่า phenotype ของ mutant d2-1 ดังนั้น การ EBR เข้มข้น 100 nM ใช้ทั้งนี้ศึกษา ซึ่งบางส่วนสามารถคืนค่าการเจริญเติบโตของ d2-1 และไม่มีผลกับการเจริญเติบโตของพืช WT เนื่องจากข้าวสามารถใช้ Fe2 ทั้ง + - และ Fe3 + -MA นอกจาก Fe-EDTA เรายังตรวจสอบผลกระทบของ EBR ในพืชกับ Fe อยู่ในระดับปานกลาง (FeSO4, Fe3 + EDTA และ FeCl3) ในรูปแบบต่าง ๆ นอกจากนี้ยังพบคล้ายกับ FeEDTA ใบไม้ EBR เกิด chlorosis ภายใต้เงื่อนไขของขาดใน FeSO4, Fe3 + EDTA หรือ FeCl3 ในการเจริญเติบโต (เสริมรูป S1) ผลลัพธ์เหล่านี้บ่งชี้ว่า ผลของ BR Fe โภชนาการขึ้นอยู่กับสายพันธุ์เฟในการเจริญเติบโต เราจึงเน้นผลของ BR พืชข้าวกับ FeEDTA ในสื่อตลอดการศึกษาของเรา มีส่วนร่วมของ BR ในกาชาดของ Fe deficiencyinduced เปลี่ยนแปลงกระบวนการสรีรวิทยาถูกเพิ่มเติมประเมินใช้ BR ไม่กลายพันธุ์ d2-1 เช่นเดียวกับพืช WT ขาด Fe ยังลดลงใบไม้คลอโรฟิลล์ในการmutant d2-1 และแอพลิเคชันบ่อยของ EBR เพิ่ม chlorosis Fe-ขาดเกิดใบในใบอ่อนของกล้าไม้ d2 1 (Fig. 2) อย่างไรก็ตาม mutant d2-1 มีความเข้มข้นคลอโรฟิลล์สูงกว่าพืช WT และขนาดของคลอโรฟิลล์ลดลง ความเข้มข้น โดย EBR ถูกมากมากกว่าในพืช WT ในสายพันธุ์ d2-1 ภายใต้เงื่อนไข Fedeficient (Fig. 2), ระบุที่ WT จะอ่อนไหวมากกับ EBR กว่า d2-1 พืชกลายพันธุ์ภายใต้เงื่อนไขไม่เฟ ในทางตรงกันข้าม แอพลิเคชันของ EBR ได้ไม่ชัดเจนในความเข้มข้นของคลอโรฟิลล์ foliar ใน Fe พอ d2-1 กลายพันธุ์กล้าไม้ (Fig. 2) BR-ไม่กลายพันธุ์ d2-1 มีความสำคัญน้อยกับ Feขาดและ EBR นอกจากคลอโรฟิลล์ มวลแห้งของยอดและรากWT ข้าวกล้าไม้ได้ลดลงอย่างมากเมื่อพวกเขาได้เติบโตขึ้นใน Fe ไม่ ลดเพิ่มเติมในน้ำหนักแห้งของยอดและรากของกล้าไม้ Fe-ไม่พบในต่อหน้าของ EBR ในการเจริญเติบโต ในขณะที่ไม่มีผลของ EBR มวลชีวภาพของกล้าไม้ WT Fe พอถูกสังเกต (Fig. 3A, B) ทั้งยิง และมวลชีวภาพของรากของ mutant d2-1 ได้ต่ำกว่าที่พืช WT เมื่อเติบโตขึ้นภายใต้เงื่อนไขที่เพียงพอ-Fe (Fig. 3A, B) ตรงข้าม WT การเพิ่มขึ้นของน้ำหนักแห้งของยอดใบและรากของ mutant d2-1 ถูกตรวจสอบภายใต้เงื่อนไขไม่เฟ (Fig. 3B) มีการเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญยิงแห้งน้ำหนักและการเพิ่มขึ้นเล็กน้อยในน้ำหนักแห้งของรากใน mutant d2-1 EBR แอพลิเคชันภายใต้เงื่อนไขที่ไม่ Fe และ Fe พอ ตามลำดับ (Fig. 3A, B)
การแปล กรุณารอสักครู่..
ผล
การประยุกต์ใช้ภายนอกของ EBR เพิ่มขึ้นอาการของการขาดใบเฟต้องการทดสอบว่า BR มีส่วนร่วมในการเปลี่ยนแปลงเฟขาดที่เกิดขึ้นใน rocesses ทางสรีรวิทยาในพืชข้าวผลของ EBR ภายนอกที่ความเข้มข้นที่แตกต่างกัน (0-500 นาโนเมตร)
ในความเข้มข้น cholorophyll ของต้นกล้าข้าว ปลูกในเฟพอเพียงและเฟขาดสื่อที่ได้รับการศึกษา chlorosis ชัดเจนพบว่าในใบอ่อนของต้นกล้าข้าวที่ปลูกในกลางเฟขาดเป็นเวลา 2 สัปดาห์ (รูป. 1A) นำ
การลดลงของความเข้มข้น cholorophyll (รูป. 1B) นอกจากนี้ chlorosis ก็เห็นได้ชัดมากขึ้นโดยการประยุกต์ใช้ในการ EBR ต้นกล้าเฟขาด ในทางตรงกันข้ามการประยุกต์ใช้ EBR ไม่มีผลชัดเจนในใบ cholorosis ต้นกล้าเชื้อไวรัสแบบพอเพียง (รูป. 1A) ดังนั้นการรักษาด้วย EBR นำไปสู่การมีนัยสำคัญลดลงลาดเทในความเข้มข้นของคลอโรฟิลของเฟเดอไฟพืชเพียงพอในขณะที่การรักษาเดียวกันมี
ไม่มีผลกระทบต่อความเข้มข้นของคลอโรฟิลในเฟ-Fi ที่ต้นกล้าพอเพียงเพียงพอ (รูป. 1B) ในการลดความเข้มข้นของคลอโรฟิลในต้นกล้าเฟขาดโดย EBR ที่เกิดขึ้นในความเข้มข้น 1 นาโนเมตรและไม่มีการลดลงต่อไปในความเข้มข้นของคลอโรฟิล
พบว่าเมื่อความเข้มข้น EBR เพิ่มขึ้นถึง 500 นาโนเมตรบอกว่าผลของการ EBR กับความเข้มข้นของคลอโรฟิล เป็นอิสระจากยา EBR และสาขาที่อาจเป็นสัญญาณที่สำคัญในช่วงขาดเฟ แม้ว่า 1 นาโนเมตร EBR สามารถมีผลกระทบเชิงลบที่> 100 นาโนเมตรมันสามารถเรียกคืนบางส่วนฟีโนไทป์ของมนุษย์กลายพันธุ์ d2-1 ดังนั้นความเข้มข้น EBR 100 นาโนเมตรถูกนำมาใช้ตลอดทั้งนี้
การศึกษาซึ่งบางส่วนสามารถเรียกคืนการเจริญเติบโตของ d2-1 และมีผลกระทบต่อการเจริญเติบโตของพืช WT ไม่มี ตั้งแต่ข้าวสามารถใช้เวลาทั้ง Fe2 + - + และ Fe3 -MA นอกเหนือไปจาก Fe-EDTA เรายังตรวจสอบผลกระทบของ EBR ในพืชที่มีรูปแบบแตกต่างกันของเฟอยู่ในกลาง (FeSO4, Fe3 + EDTA และ FeCl3) คล้ายกับ FeEDTA ใบ EBR ที่เกิด chlorosis ยังตรวจพบภายใต้เงื่อนไขของความบกพร่องใน FeSO4, Fe3 + EDTA หรือ FeCl3 การเจริญเติบโตในระดับปานกลาง (เสริมรูป S1) ผลการศึกษานี้แสดงให้เห็นว่าผลกระทบของ BR เกี่ยวกับโภชนาการเฟเป็นอิสระจากสายพันธุ์เฟเจริญเติบโตในระดับปานกลาง ดังนั้นเราจึงมุ่งเน้นไปที่ผลกระทบของสาขาพืชข้าวกับ FeEDTA ในสื่อตลอดการศึกษาของเรา. มีส่วนร่วมของ BR ในการไกล่เกลี่ยของเฟ deficiencyinduced การเปลี่ยนแปลงในกระบวนการทางสรีรวิทยาถูกประเมินเพิ่มเติมได้โดยใช้กลายพันธุ์ BR-ขาด d2-1 คล้ายกับพืช WT ขาดเฟลดลงคลอโรฟิลในใบd2-1 กลายพันธุ์และการประยุกต์ใช้ภายนอกของ EBR เพิ่ม chlorosis ใบเฟขาดที่เกิดขึ้นในใบอ่อนของต้นกล้า d2- 1 (รูปที่. 2) แต่กลายพันธุ์ d2-1 มีความเข้มข้นของคลอโรฟิลสูงกว่าพืช WT และขนาดของการลดลงของความเข้มข้นของคลอโรฟิลโดย EBR เป็นมากขึ้นในพืช WT กว่าในการกลายพันธุ์ d2-1 ภายใต้เงื่อนไข Fedeficient (รูปที่. 2) แสดงให้เห็นว่า WT ที่ไวต่อการ EBR กว่า d2-1 กลายพันธุ์พืชภายใต้เงื่อนไขที่เฟขาด ในทางตรงกันข้ามการประยุกต์ใช้ EBR ไม่มีผลกระทบที่เห็นได้ชัดกับความเข้มข้นของคลอโรฟิลในใบเฟพอเพียง d2-1 กลายพันธุ์ต้นกล้า (รูปที่. 2) BR-ขาด d2-1 กลายพันธุ์ได้น้อยไวต่อเฟขาดและ EBR นอกจากคลอโรฟิลมวลแห้ง ของยอดและรากของต้นกล้าข้าว WT ก็ลดลงอย่างมีนัยสำคัญเมื่อพวกเขาเติบโตขึ้นในระดับปานกลางเฟขาด ลดลงต่อน้ำหนักแห้งของต้นและรากของต้นกล้าเฟขาดที่พบในการปรากฏตัวของ EBR ในสื่อการเจริญเติบโตในขณะที่ไม่มีผลกระทบของ EBR ชีวมวลของต้นกล้า WT เฟพอเพียงพบว่า (รูป. 3A, B) ทั้งยิงและชีวมวลรากของมนุษย์กลายพันธุ์ d2-1 อย่างมีนัยสำคัญต่ำกว่าของพืช WT เมื่อเติบโตขึ้นภายใต้เงื่อนไขที่เฟพอเพียง (รูป. 3A, B) ในทางตรงกันข้ามกับ WT, การเพิ่มขึ้นของน้ำหนักแห้งของหน่อและรากของมนุษย์กลายพันธุ์ d2-1 พบว่าภายใต้เงื่อนไขที่เฟขาด (รูป. 3B) มีเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญในการถ่ายน้ำหนักแห้งและเพิ่มขึ้นเล็กน้อยในรากน้ำหนักแห้งใน d2-1 กลายพันธุ์โดยการประยุกต์ภายใต้ EBR เฟขาดและเงื่อนไขเฟพอเพียงตามลำดับ (รูป. 3A, B)
การแปล กรุณารอสักครู่..