Combined Treatment with Cadmium and Zinc Enhances Lateral Root Development by Regulating Auxin Redistribution and Cell-Cycle Gene Expression in Rice Seedlings


Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

Enhanced lateral root (LR) development is of critical importance for rice plants adapting to heavy-metal-stress conditions. LR development is affected by heavy metals, such as aluminium (Al), copper (Cu), lead (Pb), zinc (Zn), chromium (Cr) and cadmium (Cd), or metals in combination, such as Cd and As. However, it has not been reported yet whether the combination of Cd and Zn affect LR growth in rice. Here, we studied the associations between LR growth, auxin signaling, and the cell cycle in the combination of Cd and Zn-treated rice (Oryza sativa L. cv. Zhonghua no. 11). Combined treatment with Cd and Zn significantly enhances LR development in rice seedlings. Cd levels decreased and Zn levels increased in the lateral root development regions (LRDRs) with the treatment of (Cd + Zn) compared to the treatment of Cd alone. Zn counteracted over-accumulation of auxin caused by Cd- and (Cd + Zn)-treatment significantly promoted LR growth by maintaining appropriate auxin distribution in the roots. Experiments using TIBA (2,3,5‑triiodobenzoic acid, an inhibitor of polar auxin transport), BFA (brefeldin A, a protein transport inhibitor), IBA (indole-3-butyric acid), MG132 (a protein degradation inhibitor) and DR5-GUS staining revealed that (Cd + Zn)-treatment influences the distribution of auxin through polar auxin transport and protein transport/degradation pathways. By evaluating expression levels of some key auxin-signaling genes and cell-cycle-related genes in roots treated with (Cd + Zn) or Cd alone, we found that (Cd + Zn)-treatment affects specific genes involved in auxin signaling and the cell cycle compared with Cd alone, and the treatment duration of 7 and 9 days showed different regulated manner. Our findings should help to elucidate how the effects of (Cd + Zn)-treatment on auxin signaling and the cell cycle influence LR growth.

Об авторах

F. Zhao

College of Life Sciences, Shandong University of Technology

Email: 152811130@qq.com
Китай, Zibo, 255049

X. Han

College of Life Sciences, Shandong University of Technology

Автор, ответственный за переписку.
Email: 152811130@qq.com
Китай, Zibo, 255049

S. Zhang

Shandong Rice Research Institute

Email: 152811130@qq.com
Китай, Jining, 272077

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».