AbstractAluminum (Al) toxicity is w

Abstract
Aluminum (Al) toxicity is widespread in acidic soils where the common bean (Phaseolus vulgaris), the most important legume for human consumption, is produced and it is a limiting factor for crop production and symbiotic nitrogen fixation. We characterized the nodule responses of common bean plants inoculated with Rhizobioum tropici CIAT899 and the root responses of nitrate-fertilized plants exposed to excess Al in low pH, for long or short periods. A 43-50% reduction in nitrogenase activity indicates that Al toxicity (Alt) highly affected nitrogen fixation in common bean. Bean roots and nodules showed characteristic symptoms for Alt. In mature nodules Al accumulation and lipoperoxidation were observed in the infected zone, while callose deposition and cell death occurred mainly in the nodule cortex. Regulatory mechanisms of plant responses to metal toxicity involve microRNAs (miRNAs) along other regulators. Using a miRNA-macroarray hybridization approach we identified 28 (14 up-regulated) Alt nodule-responsive miRNAs. We validated (quantitative reverse transcriptase-PCR) the expression of eight nodule responsive miRNAs in roots and in nodules exposed to high Al for long or short periods. The inverse correlation between the target and miRNA expression ratio (stress:control) was observed in every case. Generally, miRNAs showed a higher earlier response in roots than in nodules. Some of the common bean Alt-responsive miRNAs identified has also been reported as differentially expressed in other plant species subjected to similar stress condition. miRNA/target nodes analyzed in this work are known to be involved in relevant signaling pathways, thus we propose that the participation of miR164/NAC1 (NAM/ATAF/CUC transcription factor) and miR393/TIR1 (TRANSPORT INHIBITOR RESPONSE 1-like protein) in auxin and of miR170/SCL (SCARECROW-like protein transcription factor) in gibberellin signaling is relevant for common bean response/adaptation to Al stress. Our data provide a foundation for evaluating the individual roles of miRNAs in the response of common bean nodules to Alt.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

บทคัดย่อความเป็นพิษของอะลูมิเนียม (Al) เป็นที่แพร่หลายในดินเนื้อปูนกรดที่มวลถั่วเขียว (เขียว vulgaris), มากที่สุดผลิต legume สำคัญสำหรับมนุษย์บริโภค และเป็นตัวจำกัดการผลิตพืชไนโตรเจน symbiotic เบี เราลักษณะอิทธิพลการตอบสนองของพืชถั่วทั่วไป inoculated กับ Rhizobioum tropici CIAT899 และการตอบสนองของรากพืชปฏิสนธิไนเตรตสัมผัสสำหรับรอบระยะเวลาที่ยาว หรือสั้นเกินอัลใน pH ต่ำ 43-50% ลดกิจกรรม nitrogenase บ่งชี้ว่า ความเป็นพิษของ Al (Alt) สูงได้รับผลกระทบปฏิกิริยาการตรึงไนโตรเจนในถั่วทั่วไป รากถั่ว และ nodules พบลักษณะอาการใน Alt ในผู้ใหญ่ nodules อัล สะสมและ lipoperoxidation สุภัคโซนติดเชื้อ ขณะ callose สะสมและเซลล์ตายที่เกิดขึ้นส่วนใหญ่ในคอร์เทกซ์ nodule กลไกการกำกับดูแลของพืชตอบสนองต่อความเป็นพิษของโลหะเกี่ยว microRNAs (miRNAs) ตามหน่วยงานกำกับดูแลอื่น เราใช้วิธีการ hybridization miRNA macroarray ระบุ 28 (14 ค่าควบคุม) miRNAs Alt nodule ตอบสนอง เราตรวจสอบ (เชิงปริมาณ transcriptase กลับ-PCR) นิพจน์ของ nodule แปด miRNAs ตอบสนอง ในราก และ ใน nodules สัมผัสกับอัลสูงสำหรับรอบระยะเวลาที่ยาว หรือสั้น ความสัมพันธ์แบบผกผันระหว่างเป้าหมายและ miRNA นิพจน์อัตราส่วน (ความเครียด: ควบคุม) ถูกตรวจสอบในทุกกรณี ทั่วไป miRNAs พบว่าการตอบสนองก่อนที่สูงในรากมากกว่าใน nodules บางส่วนของถั่วทั่วไป miRNAs Alt สนองระบุยังได้รายงานแสดงเป็น differentially ในชนิดพืชอื่น ๆ ภายใต้เงื่อนไขความเครียดเหมือนกัน โหน miRNA/เป้าหมาย วิเคราะห์ในงานนี้ทราบว่าจะเกี่ยวข้องกับที่เกี่ยวข้องตามปกติทางเดิน ดังนั้นเราเสนอว่า การเข้าร่วม ของ NAC1 miR164 (NAM ATAF/คัค transcription ปัจจัย) และ miR393/TIR1 (โปรตีนเช่น 1 ตอบสนองสารยับยั้งการขนส่ง) ในออกซิน และ SCL miR170 (โปรตีนเหมือนหุ่นไล่กา transcription ปัจจัย) gibberellin ตามปกติที่เกี่ยวข้องกับถั่วทั่วไปตอบ/ปรับความเครียดของอัล ข้อมูลของเราให้รากฐานสำหรับการประเมินแต่ละบทบาทของ miRNAs ในการตอบสนองทั่วไปถั่ว nodules กับ Alt

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

บทคัดย่อลูมิเนียม (Al) พิษเป็นที่แพร่หลายในดินที่เป็นกรดที่ถั่วแขก (ถั่วแขก) ที่พืชตระกูลถั่วที่สำคัญที่สุดสำหรับการบริโภคของมนุษย์คือการผลิตและจะเป็นปัจจัยในการผลิตพืชผลและการตรึงไนโตรเจนทางชีวภาพ
เราโดดเด่นในการตอบสนองของพืชโหนกถั่วแขกเชื้อด้วย CIAT899 Rhizobioum tropici และการตอบสนองของพืชรากไนเตรตปฏิสนธิสัมผัสกับอัลส่วนเกินในค่า pH ต่ำเป็นเวลานานหรือสั้น ลด% 43-50 ในกิจกรรมไนโตแสดงให้เห็นว่าเป็นพิษอัล (Alt) ได้รับผลกระทบอย่างมากในการตรึงไนโตรเจนในถั่วแขก รากถั่วและก้อนแสดงให้เห็นลักษณะอาการสำหรับ Alt ในก้อนผู้ใหญ่สะสมและอัล lipoperoxidation ถูกตั้งข้อสังเกตในเขตที่ติดเชื้อในขณะที่การสะสม callose และการตายของเซลล์ที่เกิดขึ้นส่วนใหญ่อยู่ในเยื่อหุ้มสมองโหนก กลไกการกำกับดูแลของการตอบสนองของพืชพิษโลหะเกี่ยวข้องกับ microRNAs (miRNAs) พร้อมหน่วยงานกำกับดูแลอื่น ๆ โดยใช้วิธีการผสมข้ามพันธุ์ miRNA-macroarray เราระบุ 28 (14 ขึ้นควบคุม) Alt miRNAs โหนกตอบสนอง เราตรวจสอบ (ย้อนกลับเชิงปริมาณ transcriptase-PCR) การแสดงออกของแปดก้อนกลม miRNAs ตอบสนองในรากและก้อนสัมผัสกับอัลสูงเป็นเวลานานหรือสั้น ความสัมพันธ์ผกผันกับเป้าหมายและอัตราการแสดงออก miRNA (ความเครียด: การควบคุม) พบว่าในทุกกรณี โดยทั่วไป miRNAs แสดงให้เห็นว่าก่อนหน้านี้มีการตอบสนองในรากสูงกว่าในก้อน บางส่วนของ miRNAs ถั่วแขก Alt-ตอบสนองระบุยังได้รับรายงานว่าเป็นแสดงออกแตกต่างกันในพันธุ์พืชอื่น ๆ ภายใต้สภาพความเครียดที่คล้ายกัน miRNA / โหนดเป้าหมายการวิเคราะห์ในงานนี้เป็นที่รู้จักกันจะมีส่วนร่วมในเส้นทางการส่งสัญญาณที่เกี่ยวข้องดังนั้นเราจึงเสนอว่ามีส่วนร่วมของ miR164 / NAC1 นี้ (NAM / ATAF / CUC ถอดความปัจจัย) และ miR393 / TIR1 (ขนส่งยับยั้งการตอบสนองโปรตีน 1 เหมือน) ในการออกซินและ miR170 / SCL (หุ่นไล่กาเหมือนถอดความปัจจัยโปรตีน) ในการส่งสัญญาณ gibberellin เกี่ยวข้องกับการตอบสนองของถั่วแขก / การปรับตัวต่อความเครียดอัล ข้อมูลของเราให้รากฐานสำหรับการประเมินบทบาทของแต่ละ miRNAs ในการตอบสนองของก้อนถั่วแขกที่จะ Alt

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

อลูมิเนียมนามธรรม
( AL ) พิษเป็นที่แพร่หลายในดินเปรี้ยวที่ถั่วแขก ( phaseolus vulgaris ) , และที่สำคัญที่สุดสำหรับมนุษย์บริโภคผลิตและเป็นปัจจัยจำกัดการผลิตพืชและการตรึงไนโตรเจน .เราอธิบายว่า ปมการตอบสนองของถั่วพืชทั่วไปที่ใส่ rhizobioum tropici ciat899 และรากพืชสัมผัสกับชนิดของการตอบสนองของไนเตรตเกินอัลใน pH ต่ำ , สำหรับระยะเวลาสั้นหรือยาว ลด 43-50 ในกิจกรรมไนโตรจีเนส บ่งชี้ว่า อัล พิษ ( ALT ) ส่งผลกระทบอย่างมากต่อการตรึงไนโตรเจนเหมือนกันถั่วปมรากถั่ว และพบอาการลักษณะมันเป็น เป็นปมสะสม lipoperoxidation อัลและพบในเขตติดเชื้อ ขณะที่แคลโลสการเคลือบและการตายของเซลล์ที่เกิดขึ้นส่วนใหญ่ในปมของเปลือกโลก กฎระเบียบกลไกการตอบสนองของพืชต่อพิษโลหะที่เกี่ยวข้องกับ micrornas ( mirnas ) รวมทั้งหน่วยงานอื่น ๆใช้ mirna macroarray เซเข้าหาเราระบุ 28 ( 14 สามารถตอบสนอง mirnas nodule ) alt . เราตรวจสอบ ( ปริมาณ reverse transcriptase PCR ) การแสดงออกของแปดปมในรากและปมที่ตอบสนอง mirnas ตากสูงอัลสำหรับระยะเวลาสั้นหรือยาว ความสัมพันธ์ผกผันระหว่างเป้าหมายและอัตราการแสดงออก mirna ( ความเครียด :ควบคุม ) พบว่าในทุกกรณี โดยทั่วไป mirnas มีค่าก่อนหน้านี้การตอบสนองในรากมากกว่าในสิว บางส่วนของทั่วไปถั่ว Alt ตอบสนอง mirnas ระบุได้รับรายงานที่แสดงออกแตกต่างกันในชนิดของพืชภายใต้สภาวะความเครียดอื่น ๆที่คล้ายกัน mirna / เป้าหมายโหนดวิเคราะห์ในงานนี้จะเรียกว่าเป็น เกี่ยวข้องกับ ที่เกี่ยวข้องการส่งสัญญาณทางเดินเราจึงเสนอว่า การมีส่วนร่วมของ mir164 / nac1 ( น้ำ / ataf / cuc ถอดความปัจจัย ) และ mir393 / tir1 ( การขนส่งสารโปรตีน 1-like ตอบสนอง ) ในออกซินและ mir170 / SCL ( หุ่นไล่กาเหมือนกับโปรตีน transcription factor ) ในการส่งสัญญาณจิบเบอเรลลินที่เกี่ยวข้องสำหรับทั่วไปถั่วตอบสนอง / การปรับตัว อัล ความเครียดข้อมูลให้มูลนิธิเพื่อประเมินบทบาทของแต่ละบุคคลในการตอบสนองของ mirnas ปมถั่วทั่วไปมันเป็น