A triplicated wheat-rye chromosome segment including several 12-OXOPHYTODIENOATE REDUCTASE III genes influences magnesium partitioning and impacts wheat performance at low magnesium supply

Registro completo

Título

A triplicated wheat-rye chromosome segment including several 12-OXOPHYTODIENOATE REDUCTASE III genes influences magnesium partitioning and impacts wheat performance at low magnesium supply

Autor(es)

Gualano, Leonardo David; Moriconi, Jorge Ignacio; Gabay, Gilad; Tranquilli, Gabriela Edith; Pacheco, Pablo Hugo; Dubcovsky, Jorge; Santa Maria, Guillermo Esteban

Afiliación(es) del/de los autor(es)

Gualano, Leonardo David. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús). Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús); Argentina
Moriconi, Jorge Ignacio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús). Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús); Argentina
Gabay, Gilad. Department Of Plant Sciences; Estados Unidos
Tranquilli, Gabriela Edith. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación de Recursos Naturales. Instituto de Recursos Biológicos; Argentina
Pacheco, Pablo Hugo. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
Dubcovsky, Jorge. Department Of Plant Sciences; Estados Unidos
Santa Maria, Guillermo Esteban. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús). Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús); Argentina

Resumen

We previously reported a structural rearrangement between wheat (Triticum aestivum) and rye (Secale cereale) chromosomes 1BS/1RS that increased the dosage of 12-OXOPHYTODIENOATE REDUCTASE III (OPRIII) genes involved in jasmonate biosynthesis (henceforth, 1RW line), and that drastically reduced primary root growth relative to a control line with the intact 1RS chromosome (henceforth, 1RS). In this study, we show that the increased gene-dosage of this region is associated with increases in the shoot-root partitioning of magnesium (Mg). Moreover, both a CRISPR-edited 1RW line with reduced OPRIII dosage and the 1RW line treated with the jasmonate biosynthesis inhibitor ibuprofen showed reduced differences in shoot-root Mg partitioning than 1RW. The observed differences in Mg partitioning between 1RS and 1RW plants occur over a wide range of external Mg supplies and imply opposite trends of Mg accumulation in roots and shoots. Furthermore, we show an association between the increase of shoot-root Mg partitioning and increased tolerance of the 1RW line to low levels of Mg supply. In summary, our results provide evidence of the role of the jasmonate pathway on the dynamics of Mg accumulation in roots and shoots, which correlates with the performance of wheat plants under conditions of Mg scarcity.

Año de publicación

2024

Idioma

inglés

Formato (Tipo MIME)

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Clasificación temática de acuerdo a la FORD

Ciencias biológicas

Condiciones de uso

Disponible en acceso abierto bajo licencia Creative Commons https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/

Repositorio digital

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