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Preferential transport activity of Dk dtx5/mate5 affects the formation of different astringency in persimmon

Journal of Integrative Plant Biology 2023年第10期65卷 2304-2319页

作者： Ying Liu Xin Wu Chenfeng Sun Wenxing Chen Meng Zhang Niannian Liu Qinglin Zhang Liqing Xu Zhengrong Luo National Key Laboratory for Germplasm Innovation&Utilization of Horticultural Crops Huazhong Agricultural UniversityWuhan 430070China

Proanthocyanidins(PAs) are specialized metabolites that infuence persimmon fruit *** astringent(A)-type and non-astringent(NA)-type mutants show significant variation in PA accumulation, but the infuencing mechanism remains unclear. In this study, among the six identified dtxs/mates proteins associated with PA accumulation, we observed that allelic variation and preferential transport by Dk dtx5/mate5 induced variation in PA accumulation for A-type and NA-type fruit. The expression pattern of Dk dtx5/mate5 was correlated with PA accumulation in NA-type fruit. Upregulation and downregulation of Dk dtx5/mate5 promoted and inhibited PA accumulation, respectively, in the NA-type fruit. Interestingly, transporter assays of Xenopus laevis oocytes indicated that Dk dtx5/mate5 preferentially transported the PA precursors catechin, epicatechin, and epicatechin gallate, resulting in their increased ratios relative to the total PAs, which was the main source of variation in PA accumulation between the A-type and NA-type. The allele lacking Ser-84 in Dk dtx5/mate5 was identified as a dominantly expressed gene in the A-type and lost its transport function. Site-directed mutagenesis revealed that Dk dtx5/mate5 binds to PA precursors via Ser-84. These findings clarify the association between the transporter function of Dk dtx5/mate5 and PA variation, and can contribute to the breeding of new cultivars with improved fruit quality.

关键词： astringency dtx/mate persimmon(Diospyros kaki Thunb.) proanthocyanidins(PAs) tonoplast transmembrane

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A chloride efflux transporter,BIG RICE GRAIN 1,is involved in mediating grain size and salt tolerance in rice

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Journal of Integrative Plant Biology 2021年第12期63卷 2150-2163页

作者： Zhijie Ren Fenglin Bai Jingwen Xu Li Wang Xiaohan Wang Qian Zhang Changxin Feng Qi Niu Liying Zhang Jiali Song Fang Bao Liangyu Liu Yikun He Ligeng Ma Wang Tian Congcong Hou Legong Li College of Life Sciences Capital Normal Universityand Beijing Key Laboratory of Plant Gene Resources and Biotechnology for Carbon Reduction and Environmental ImprovementBeijing 100048China School of Advanced Agricultural Sciences Peking UniversityBeijing 100871China

Grain size is determined by the size and number of cells in the *** regulation of grain size is crucial for improving crop yield;however,the genes and molecular mechanisms that control grain size remain ***,we report that a member of the detoxification efflux carrier/Multidrug and Toxic Compound Extrusion(dtx/mate)family transporters,BIG RICE GRAIN 1(BIRG1),negatively influences grain size in rice(Oryza sativa L.).BIRG1 is highly expressed in reproductive organs and *** birg1 grain,the outer parenchyma layer cells of spikelet hulls are larger than in wild-type(WT)grains,but the cell number is *** expressed in Xenopus laevis oocytes,BIRG1 exhibits chloride efflux *** with this role of BIRG1,the birg1 mutant shows reduced tolerance to salt stress at a toxic chloride ***,grains from birg1 plants contain a higher level of chloride than those of WT plants when grown under normal paddy field conditions,and the roots of birg1 accumulate more chloride than those of WT under saline ***,the data suggest that BIRG1 in rice functions as a chloride efflux transporter that is involved in mediating grain size and salt tolerance by controlling chloride homeostasis.

关键词： chloride efflux transporter dtx/mate grain size rice salt tolerance

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矮牵牛Phdtx35a基因参与类黄酮转运的分子功能解析

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分子植物育种 2023年

作者：张和臣王慧娟李艳敏袁欣高杰王利民符真珠河南省农业科学院园艺研究所

类黄酮是植物中普遍存在的一类次生代谢物质。类黄酮向液泡中的转运是维持其稳定性的重要基础。dtx/mate (Detoxification Efflux Carrier/Multidrug and Toxic Compound Extrusion)是一类次生代谢物转运蛋白家族，其中一些成员对类黄... 详细信息

类黄酮是植物中普遍存在的一类次生代谢物质。类黄酮向液泡中的转运是维持其稳定性的重要基础。dtx/mate (Detoxification Efflux Carrier/Multidrug and Toxic Compound Extrusion)是一类次生代谢物转运蛋白家族，其中一些成员对类黄酮的转运起着重要作用。本研究在矮牵牛中鉴定了一个受R2R3-MYB转录因子ASRs (Anthocyanin Synthesis Regulator)调控的dtx/mate成员-dtx35。通过基因组鉴定、氨基酸序列比对，组织表达特性和亚细胞定位分析，以及启动子驱动的GUS活性检测对其进行了系统性研究。结果表明：dtx35共有3个旁系同源基因对，在基因组中紧密连锁在一起，其编码蛋白定位于细胞囊泡。dtx35a启动子区域含有R2R3-MYB调控的作用元件，在ASR1转基因花瓣中能激活GUS基因的活性。因此，我们推测dtx35a在以ASRs为调控中心的类黄酮转运中起着重要作用。

关键词： dtx dtx/mate 分子功能矮牵牛类黄酮

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