1. A New Role for Plastid Thioredoxins in Seed Physiology in Relation to Hormone Regulation
- Author
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Pascale Satour, Guillaume Née, Emmanuelle Issakidis-Bourguet, Gilles Châtel-Innocenti, Juliette Leymarie, Françoise Montrichard, Christophe Bailly, Patrice Meimoun, Institut des Sciences des Plantes de Paris-Saclay (IPS2 (UMR_9213 / UMR_1403)), Université d'Évry-Val-d'Essonne (UEVE)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Laboratoire de Biologie du Développement [Paris] (LBD), Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Biologie Paris Seine (IBPS), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Recherche en Horticulture et Semences (IRHS), Université d'Angers (UA)-AGROCAMPUS OUEST, Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Sorbonne Université (SU)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université d'Évry-Val-d'Essonne (UEVE)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Laboratoire de Biologie du Développement [IBPS] (LBD), Université d'Angers (UA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-INSTITUT AGRO Agrocampus Ouest, Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), Gestionnaire, HAL Sorbonne Université 5, Laboratoire Interdisciplinaire des Energies de Demain (LIED (UMR_8236)), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité), Sorbonne Université (SU), Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Faculté des sciences et technologie (UPEC FST), Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12), Institut d'écologie et des sciences de l'environnement de Paris (iEES Paris ), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Sorbonne Université (SU)-Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), ANR-10LABX-0040-SPS, and ANR-17-EUR-0007.
- Subjects
0106 biological sciences ,F. Satour ,[SDV]Life Sciences [q-bio] ,Mutant ,Arabidopsis ,Physiology ,01 natural sciences ,Thioredoxins ,P. Bailly ,Plant Growth Regulators ,Gene Expression Regulation, Plant ,P. Leymarie ,Plastids ,Biology (General) ,Spectroscopy ,ComputingMilieux_MISCELLANEOUS ,2. Zero hunger ,Hormone inhibitor ,0303 health sciences ,P ,food and beverages ,General Medicine ,J. Montrichard ,Phenotype ,Computer Science Applications ,organ ,Chemistry ,G. Châtel-Innocenti ,redox ,Seeds ,C. Issakidis-Bourguet ,Cell signaling ,G. Meimoun ,QH301-705.5 ,Satour ,Germination ,Leymarie ,Biology ,Catalysis ,Article ,Inorganic Chemistry ,C ,03 medical and health sciences ,G ,[SDV.BBM] Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology ,[SDV.BV]Life Sciences [q-bio]/Vegetal Biology ,Montrichard ,[SDV.BBM]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology ,Physical and Theoretical Chemistry ,Plastid ,Molecular Biology ,Gene ,QD1-999 ,030304 developmental biology ,E. A New Role for redox non-photosynthetic organ ,non-photosynthetic organ ,Arabidopsis Proteins ,Née ,Meimoun ,Organic Chemistry ,Bailly ,J ,biology.organism_classification ,redoxnon-photosynthetic ,Issakidis-Bourguet ,F ,E. A New Role for redox ,Function (biology) ,Châtel-Innocenti ,010606 plant biology & botany - Abstract
International audience; In Arabidopsis seeds, ROS have been shown to be enabling actors of cellular signaling pathways promoting germination, but their accumulation under stress conditions or during aging leads to a decrease in the ability to germinate. Previous biochemical work revealed that a specific class of plastid thioredoxins (Trxs), the y-type Trxs, can fulfill antioxidant functions. Among the ten plastidial Trx isoforms identified in Arabidopsis, Trx y1 mRNA is the most abundant in dry seeds. We hypothesized that Trx y1 and Trx y2 would play an important role in seed physiology as antioxidants. Using reverse genetics, we found important changes in the corresponding Arabidopsis mutant seeds. They display remarkable traits such as increased longevity and higher and faster germination in conditions of reduced water availability or oxidative stress. These phenotypes suggest that Trxs y do not play an antioxidant role in seeds, as further evidenced by no changes in global ROS contents and protein redox status found in the corresponding mutant seeds. Instead, we provide evidence that marker genes of ABA and GAs pathways are perturbed in mutant seeds, together with their sensitivity to specific hormone inhibitors. Altogether, our results suggest that Trxs y function in Arabidopsis seeds is not linked to their previously identified antioxidant roles and reveal a new role for plastid Trxs linked to hormone regulation.
- Published
- 2021
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