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Roles of lignin biosynthesis and regulatory genes in plant development

Journal of Integrative Plant Biology 2015年第11期57卷 902-912页

作者： Jinmi Yoon heebak choi Gynheung An Crop Biotech Institute Kyung Hee University Department of Life Science Pohang University of Science and Technology Graduate School of Biotechnology Kyung Hee University

Lignin is an important factor affecting agricultural traits, biofuel production, and the pulping industry. Most lignin biosynthesis genes and their regulatory genes are expressed mainly in the vascular bundles of stems and leaves, preferentially in tissues undergoing Iignification. Other genes are poorly expressed during normal stages of development, but are strongly induced by abiotic or biotic stresses. Some are expressed in non-lignifying tissues such as the shoot apical meristem. Alterations in lignin levels affect plant develop- ment. Suppression of lignin biosynthesis genes causes abnormal phenotypes such as collapsed xylem, bending stems, and growth retardation. The loss of expression by genes that function early in the lignin biosynthesis pathway results in more severe developmental phenotypes when compared with plants that have mutations in later genes. Defective lignin deposition is also associated with phenotypes of seed shattering or brittle culm. MYB and NAC transcriptional factors function as switches, and some homeobox proteins negatively control lignin biosynthesis genes. Ectopic deposition caused by overexpression of lignin biosynthesis genes or master switch genes induces curly leaf formation and dwarfism.

关键词： Development lignin rice

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