SCOPUS
SCIE
Antagonistic shifting from abscisic acid- to salicylic acid-mediated sucrose accumulation contributes to drought tolerance in <i>Brassica napus</i>
저자
La, Van Hien ; Lee, Bok-Rye ; Islam, Md. Tabibul ; Park, Sang-Hyun ; Lee, Hyo ; Bae, Dong-Won ; Kim, Tae-Hwan
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학술지명
권호사항
발행연도
2019
작성언어
-주제어
등재정보
SCOPUS,SCIE
자료형태
학술저널
수록면
38-47(10쪽)
제공처
<P><B>Abstract</B></P> <P>The phytohormone salicylic acid (SA), as an important signaling molecule involved in the regulation of plant stress responses. This study aimed to characterize the hormonal regulation of drought-responsive sugar metabolism, focusing on SA-mediated sucrose modulation with regard to the drought resistance mechanism. The responses of sucrose synthesis, starch degradation, sucrose transport, as well as stress symptom development to SA pretreatment and/or drought imposition were interpreted in relation to the altered endogenous hormonal status and their signaling genes. Drought-induced severe reduction of leaf biomass coincided with the highest endogenous level of abscisic acid (ABA) and expression of <I>SAG12</I>. Under drought-stressed, sugar accumulation was mainly due to the enhanced hexose level with depressed expression of hexokinase gene <I>HXK1</I> and, in part, to increased sucrose content with the highest expression of ABA-dependent sucrose signaling genes <I>SnRK2.2</I> and <I>AREB2</I>. In the presence of SA, an additional sucrose accumulation occurred with further enhancement of sucrose phosphate synthase (SPS) activity and starch degradation-related genes <I>BAM1</I> and <I>AMY3</I> expression, which coincided with the depression of <I>SnRK2.2</I> and <I>AREB2</I>. Further, SA-mediated sucrose accumulation was responsible for the induction of phloem sucrose loading with enhanced expression of sucrose transporter genes <I>SUT1</I> and <I>SUT4</I>. SA-mediated pathogenesis-related protein 2 (PR2) activation reflected a synergistic interaction between SA and sucrose signaling. These results indicate that antagonistic shifting from ABA- to SA-mediated sucrose accumulation is an important process in regulating osmotic potential and leaf senescence.</P> <P><B>Highlights</B></P> <P> <UL> <LI> Drought and/or salicylic acid induced sugar accumulation. </LI> <LI> Drought enhanced endogenous level of ABA and ABA-dependent sucrose signaling genes. </LI> <LI> Sugar status was regulated by an antagonism between ABA and SA. </LI> <LI> SA-mediated sucrose accumulation is part of drought tolerance. </LI> </UL> </P>
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