Transcriptional Modulation of Structural and Regulatory Genes Involved in Isoprene Biosynthesis and Their Relevance to Oil Yield and Menthol Content in Peppermint (Mentha piperita L.) upon MeJA and GA3 Treatments


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Monoterpenes, the major components of the essential oils of the mint family, are synthesized in glandular trichomes. In peppermint (Mentha piperita L.) precursors for the biosynthesis of monoterpenes are provided by plastidial methyl-erythritol-phosphate (MEP) pathways. Knowledge regarding regulatory elements modulating isoprenoid biosynthetic pathway and trichome differentiation is rudimentary in mint plant. In this study, we aimed to find dynamic transcriptional responses of MEP pathway and regulatory genes to methyl jasmonate (MeJA) and gibberellic acid (GA3) in M. piperita by quantitative real time-PCR (qRT-PCR). Moreover, the effects of altered precursor availability on oil composition and yield were evaluated after treatments. Consistent with the up-regulation of most of the MEP pathway genes, induced expression of AP2, WRKY and MYB genes resulted in an increase in oil yield and menthol content, suggesting combinatorial action of the JA-modulated transcription factors (TFs) in elicitation of MEP pathway gene expression. In addition to enhancing expression of some of the MEP pathway genes, GA probably affected trichome formation by induction of a C2H2-type zinc finger protein as a key trichome initiation regulator resulting in a rise in oil and menthol yield. Reduced expression of the C2H2 related TF coincided with the induction of MEP pathway genes, suggesting that the C2H2 TF may act as potential transcriptional repressor in the MEP pathway. Moreover, WRKY may regulate C2H2 and AP2 genes expression to control JA-elicited synthesis of terpenoids in M. piperita. These results provide insights related to the underlying mechanism of transcriptional regulation of terpenoids and trichome formation.

Об авторах

H. Taheri

Department of Agricultural Biotechnology, Agricultural Sciences and Natural Resources University of Khouzestan

Автор, ответственный за переписку.
Email: taheri@ramin.ac.ir
Иран, Ahvāz

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Pleiades Publishing, Ltd., 2019

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».