Wissenschaft im Überblick: 3. Oktober

Diese Woche stammt ein Großteil der Auswahl von bioRxiv und ist daher frei zugänglich. Die Artikel sind noch nicht begutachtet, aber ich gehe davon aus, dass bei so vielen Nutzern, die einen Preprint teilen, auch wirklich etwas Lesenswertes dabei ist. Wie üblich sind kostenpflichtige Artikel mit 💰 gekennzeichnet; alle anderen sind zum Zeitpunkt der Überprüfung kostenlos zugänglich.

1. NO VEIN ist ein ursprüngliches Immunitätsprotein, das an der Interaktion zwischen Pflanzen und Viren beteiligt ist.
Lågeide, E. et al. bioRxiv · 2 Beiträge · 83 Likes · 48 Reposts auf Bluesky

Hier zeigen wir, dass NO VEIN (NOV), ein Pflanzenprotein, das zuvor aufgrund seiner essentiellen Entwicklungsrolle in Arabidopsis thaliana charakterisiert wurde, eine Domänenzusammensetzung und strukturelle Ähnlichkeit mit Tiamat, einem bakteriellen Antiphagenprotein, aufweist.

2. Stufenweise Evolution der Entwicklungs- und Symbiosefunktionen von DELLA in Landpflanzen
Melkonian, K. et al. New Phytologist · 2 Beiträge · 44 Likes · 33 Reposts auf Bluesky

Bei Blütenpflanzen sind DELLA-Proteine ​​(benannt nach einem konservierten Aminosäuremotiv, das Aspartat (D), Glutamat (E), Leucin (L), Leucin (L) und Alanin (A) enthält) GIBBERELLIN INSENSITIVE, REPRESSOR OF GA1-3 und SCARECROW (GRAS) Transkriptionsfaktoren und spielen vielfältige Funktionen, die durch das Pflanzenhormon Gibberellin (GA) vermittelt werden.

3. Unterschiede in der Welketoleranz innerhalb des Verbreitungsgebiets von Mimulus guttatus in Abwesenheit von Stomata-Regulation
Zweig, HA et al. bioRxiv · 4 Beiträge · 56 Likes · 18 Reposts auf Bluesky

Die Frage, ob Phänotypen und Umweltbedingungen die Leistungsfähigkeit unter Stressbedingungen vorhersagen können, ist von zentraler Bedeutung für Ökologie und Evolution und kann die Anfälligkeit von Arten gegenüber dem globalen Wandel aufzeigen. Wir untersuchten Mimulus guttatus im gesamten Verbreitungsgebiet, um zu prüfen, ob reproduktive, morphologische und physiologische Merkmale die Reaktionen auf Trockenheit vorhersagen. Überraschenderweise stellten wir fest, dass sich die Stomata-Reaktion, ein wichtiger Faktor des Wasserhaushalts, mit zunehmender Trockenheit nicht veränderte.

4. Gezielte Beeinflussung des Gerstenzelloberflächenrezeptors SRF3 durch die Blumeria hordei Effektor AVR_A13 Überschneidet sich mit AVR_A13 Erkennung durch MLA und Auslösung des NLR-vermittelten Zelltods.
Shi, W. et al. bioRxiv · 1 Beitrag · 26 Likes · 15 Reposts auf Bluesky

Pathogene sezernieren Effektorproteine, um ihre Virulenz zu steigern. Obwohl die strukturell verwandten AVR-A-Effektoren von Blumeria hordei (Bh) von Gerste durch Mla-Resistenzgene erkannt werden, bleiben sie im Bh-Genom erhalten, was auf Virulenzfunktionen hindeutet, die für die Pathogenität des Pilzes entscheidend sind. Mithilfe der proximitätsabhängigen Proteinmarkierung in transgener Gerste konnten wir für fünf AVR-A-Effektoren unterschiedliche Wirtsprotein-Interaktomen nachweisen, trotz ihrer strukturellen Homologie und Konvergenz auf MLAs. Wir berichten über die spezifische Interaktion des hochkonservierten AVR-A13-Effektors mit dem Gerstenzelloberflächenrezeptor SRF3. AVR A13 stört die HvSRF3-HvBAK1-Interaktion und verändert die Konzentration von HvSRF3 in der Plasmamembran.

Isabel Saur @izzysaurlab.bsky.social · auf Bluesky

Es freut uns, ein umfangreiches Update unseres Manuskripts präsentieren zu können: www.biorxiv.org/content/10.6...
In Zusammenarbeit mit @grandpahiro.bsky.social,
@sara-stolze.bsky.social, Matthieu Platre & die Teams von Götz Hensel & Gunther Döhlemann wir zeigen, dass….. (1/x)

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5. Verknüpfung genomischer Variation mit der Anpassung von Blütenmerkmalen über Artengrenzen hinweg
Acoca‐Pidolle, S., Wessinger, Kalifornien, Hileman, LC · New Phytologist · 2 Beiträge · 21 Likes · 15 Reposts auf Bluesky

In diesem Review untersuchen wir aus quantitativ-genetischer Perspektive, ob und wie die genetische Architektur der Divergenz von Blütenmerkmalen von der Anpassung an spezifische Bestäubungssysteme abhängt und wie sie Aufschluss über die Dynamik der Merkmalsentwicklung während der Divergenz gibt. Nach der Betrachtung von Ergebnissen aus Studien zur Kartierung divergenter Blütenmerkmale in eng verwandten Arten betonen wir den Wert der Kombination von Ansätzen zur Merkmalskartierung mit Ansätzen zur Identifizierung genomischer Variationen, die Artgrenzen definieren.

New Phytologist @newphyt.bsky.social · auf Bluesky

Verknüpfung genomischer Variation mit der Anpassung von Blütenmerkmalen über Artengrenzen hinweg

#TansleyReview von Acoca-Pidolle et al. @carriewessi.bsky.social

nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/...

#Pflanzenwissenschaft

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6. Synthetisches FLS2-Rezeptor-Oligomer stärkt die angeborene Immunität der Pflanze
Ma, Z. et al. Wissenschaft Fortschritte · 1 Beitrag · 23 Likes · 14 Reposts auf Bluesky

Die schrittweise Assemblierung und Oligomerisierung von Zelloberflächenrezeptoren ist entscheidend für die Regulation der Immunaktivierung und des Zellumsatzes. Wie diese dynamische, räumlich und zeitlich regulierte Assemblierung jedoch eine schnelle und anhaltende Signalübertragung in der angeborenen Immunität von Pflanzen ermöglicht, ist aufgrund der inhärenten Komplexität ihrer dynamischen Interaktionen noch unklar. Mithilfe eines synthetischen Engineering-Ansatzes konnten wir die Oligomerisierungszustände des Arabidopsis-FLS2-Rezeptors präzise steuern.

7. Der Reisbrandpilz kapert ein RALF-Peptid des Reises, um eine Infektion auszulösen.
Fukada, F. et al. bioRxiv · 1 Beitrag · 22 Likes · 13 Reposts auf Bluesky

Pflanzliche Peptide regulieren die Immunität und die Interaktion zwischen Wirt und Mikroben. Ob Pilzpathogene endogene Pflanzenpeptide zur Auswahl des Infektionsortes nutzen, ist jedoch weitgehend unbekannt. Rapid Alkalinization Factors (RALFs) sind eine Familie pflanzlicher Peptidhormone, die zur Pflanzenentwicklung, Reproduktion, Stressreaktion und Zellwandorganisation beitragen. Wir zeigen hier, dass OsRALF7, ein immunaktivierendes Peptid in Reis (Oryza sativa), vom Reisbrandpilz Magnaporthe oryzae als Wirtssignal für die Bildung von Appressorien – spezialisierten Infektionsstrukturen, die für das Eindringen in den Wirt notwendig sind – genutzt wird. Während synthetisches OsRALF7-Peptid in Reissuspensionszellen Abwehrreaktionen auslöste, induzierte dasselbe Peptid die Bildung von Appressorien in M. oryzae.

8. Identifizierung, Phasenbestimmung und strukturelle Annotation von Geschlechtschromosomen für Genom-Assemblierungen mithilfe von CBS-Tools
Whitt, L. et al. bioRxiv · 1 Beitrag · 20 Likes · 12 Reposts auf Bluesky

Ein vollständiges Referenzgenom für Arten mit chromosomal determinierten getrennten Geschlechtern sollte Scaffolds für alle Homologe der Geschlechtschromosomen enthalten. Geschlechtschromosomen stellen jedoch im Vergleich zu Autosomen besondere rechnerische Herausforderungen dar. Wir präsentieren hier eine k-Mer-basierte Analyse, die die Ganzgenomsequenzierung einiger geschlechtsidentifizierter Isolate nutzt: Cytogenetics-By-Sequencing (CBS)-Tools. Anders als andere Ansätze, die typischerweise nur einen Aspekt der Geschlechtschromosomen untersuchen, zielt CBS-Tools darauf ab, Anwender von der Bestimmung des heterogametischen Geschlechts bis zur Identifizierung der Geschlechtsbestimmungsregion (SDR) zu führen.

9. Chromosomale Brüche in neo-polyploiden Arabidopsis thaliana treten bevorzugt an potenziellen fragilen Stellen auf, die mit alten Genomumlagerungen zusammenfallen.
Srikant, T. et al. bioRxiv · 1 Beitrag · 22 Likes · 9 Reposts auf Bluesky

Neu entstandene Polyploide weisen häufig umfangreiche Aneuploidie und Chromosomenumlagerungen auf. Wir untersuchten, ob diese vorhersagbar und über verschiedene Genotypen hinweg konserviert sind. Dazu quantifizierten wir die Aneuploidie ganzer Chromosomen und einzelner Chromosomenabschnitte in Nachkommenschaften neo-polyploider Arabidopsis thaliana aus zwei Akzessionen (Col-0 und L^er). 29 % der Nachkommen zeigten Aneuploidien ganzer Chromosomenabschnitte und/oder einzelner Chromosomenabschnitte. Bemerkenswerterweise trat die segmentale Aneuploidie ausschließlich in der Linie L^er auf, vorzugsweise mütterlicherseits, was zeigt, dass Genotyp und Geschlecht der Herkunft eine Rolle spielen.

Pflanzenevolution 🌱🌾 @plantevolution.bsky.social · auf Bluesky

Spannende neue Arbeit von @thanvisrikant.bsky.social & @kbomblies.bsky.social: Chromosomen in #Arabidopsis thaliana Neo-Polyploiden brechen bevorzugt an fragilen Stellen, die alten Genomumlagerungen entsprechen.
#Pflanzenwissenschaft
www.biorxiv.org/content/10.6...

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10 Die Einwirkung von Feuer auf die Mutterpflanze fördert die Keimung der Nachkommen.
Gegunde, J., Castellanos, MC, Pausas, JG · Ökologie · 1 Beitrag · 19 Likes · 7 Reposts auf Bluesky

Pflanzen, die nach einem Brand wieder austreiben, sind in der Folgezeit drastisch veränderten Bedingungen ausgesetzt. Die Auswirkungen der Brandexposition auf die Merkmale der Nachkommen sind jedoch noch wenig erforscht. Viele dieser Arten sind krautige Pflanzen, die nach einem Brand rasch blühen und Früchte tragen (feuerinduzierte Blüte). Ihre Samen entwickeln sich unter erhöhter Ressourcenverfügbarkeit und veränderten biotischen Interaktionen, insbesondere verstärkter Bestäubung. Wir vermuten, dass diese Veränderungen die frühe Entwicklung der Nachkommen durch mütterliche Versorgung und eine verbesserte Qualität der Blütenbesuche und Pollenablagerung fördern. Um dies zu überprüfen, wählten wir drei mediterrane Geophyten (Asphodelus cerasifer, Drimia maritima, Narcissus assoanus) aus und verglichen die Samenmasse (3161 Samen) und die Gesamtkeimung (2262 Samen) von jeweils zwei verbrannten und benachbarten unverbrannten Pflanzen während der ersten Fruchtperiode nach dem Brand. Wir untersuchten sechs Populationen über einen Zeitraum von vier Jahren.

11 Entwicklung eines TurboID-basierten Proximity-Labeling-Tools zur Verfolgung der dynamischen Sekretomen unter Salzstress 💰
Lin, D. et al. · New Phytologist · 1 Beitrag · 19 Likes · 7 Reposts auf Bluesky

Sekretorische Proteine ​​sind für die Pflanzenentwicklung und die Anpassung an die Umwelt unerlässlich. Die selektive Profilierung von Frachten, die über den konventionellen ER-Golgi-Weg transportiert werden, stellt jedoch eine technische Herausforderung dar, da apoplastische Sekretome Proteine ​​aus verschiedenen Sekretionswegen enthalten. Wir haben eine ER-verankerte TurboID-Proximity-Labeling-Methode entwickelt, um Proteine, die in Arabidopsis thaliana in den konventionellen Sekretionsweg gelangen, selektiv anzureichern.

12 Ein Samenatlas von Hypoxis aus dem östlichen Nordamerika 💰
Zona, S. et al. · Das Journal der Torrey Botanical Society · 1 Beitrag · 27 Likes · 4 Reposts auf Bluesky

Die Mikromorphologie der Samen von sechs Arten von Hypoxie Eine Art der Familie Hypoxaceae aus dem östlichen Nordamerika (östlich von Texas) wurde mittels Rasterelektronenmikroskopie unter Niedervakuumbedingungen und mit Rückstreudetektor untersucht. Die Form der Samenschalenzellen und die Konfiguration der Kutikula erwiesen sich als charakteristisch für eine bestimmte Art.

13 Volle Kraft voraus: Der langsame Weg zur Automatisierung der großflächigen phänologischen Kennzeichnung von Herbarbelegen
Grady, EL et al. Anwendungen in den Pflanzenwissenschaften · 1 Beitrag · 19 Likes · 6 Reposts auf Bluesky

Wir präsentieren hier eine Machine-Learning-Pipeline, die mithilfe eines Ensemble-Modellierungsansatzes Blüten auf Herbarbelegen erkennt und diese Daten der phänologischen Forschungsgemeinschaft zur Verfügung stellt. Nach der Erprobung verschiedener Strategien zur Generierung von Trainingsdaten stellten wir fest, dass intern erstellte, von Experten kuratierte Annotationen für zuverlässige Ergebnisse unerlässlich sind.

14 Der Abfall unreifer Früchte wird durch hormonelle Veränderungen in der Samenschale der Avocado ausgelöst.
Haberman, A. et al. Zeitschrift für experimentelle Botanik · 1 Beitrag · 7 Likes · 7 Reposts auf Bluesky

Wir zeigen hier, dass die zum Abfallen bestimmten Fruchtansätze vor dem Schrumpfen und Ablösen vom Baum ein Wachstumsstillstand aufweisen. Vergleichende RNA-Sequenzanalysen ergaben, dass dieser Wachstumsstillstand mit einer Umprogrammierung des Transkriptoms einhergeht, die zunächst in der Samenschale initiiert und dann auf Perikarp und Embryo übertragen wird. Genexpressions- und Hormonprofilanalysen zeigten, dass der Wachstumsstillstand der Fruchtansätze mit einem Rückgang der Auxinaktivität und einem Anstieg der Abscisinsäure, der Ethylen-Vorstufe 1-Aminocyclopropan-1-carbonsäure sowie des bioaktiven Jasmonats Jasmonoyl-Isoleucin in der Samenschale verbunden ist.

15 Hochauflösende Mikroskopie ganzer Pflanzenzellen zeigt virusinduzierte Veränderungen der interzellulären Verbindungen.
Reagan, BC et al. bioRxiv · 1 Beitrag · 15 Likes · 4 Reposts auf Bluesky

Plasmodesmen (PD) ermöglichen Pflanzenviren die direkte Ausbreitung von Zelle zu Zelle. Virusinfektionen erhöhen den interzellulären Transport über PD, ein Phänomen, das als „Gating“ bezeichnet wird. Der zugrundeliegende Mechanismus ist jedoch noch unklar. Mithilfe einer Kombination aus hochauflösender Volumen-Elektronenmikroskopie und Lebendzellmikroskopie zeigen wir hier, dass verschiedene Viren die Anzahl der PD in infizierten Blättern erhöhen.

16 Differentielle Ubiquitin-Modifikationen der ESCRT‐I-Untereinheiten VPS37‐1 und VPS28‐2 regulieren die Pflanzenimmunität positiv.
Wang, C. et al. New Phytologist · 2 Beiträge · 9 Likes · 4 Reposts auf Bluesky

In dieser Studie zeigen wir, dass XBAT35.2 in vivo mit zwei Schlüsselkomponenten des ESCRT-I-Komplexes, VPS37-1 und VPS28-2, interagiert. XBAT35.2 ubiquitiniert VPS37-1 mit K48-verknüpften Polyubiquitinketten, was zu dessen proteasomaler Degradation führt, und modifiziert VPS28-2 mit K63-verknüpften Ketten, wodurch dessen Interaktion mit FLS2 reduziert wird.

17 Von der Eiszeit bis heute: Klonale Expansion und genetische Variation im ältesten Nadelwald der Welt 💰
Marthick, JR et al. Amerikanische Zeitschrift der Botanik · 1 Beitrag · 6 Likes · 6 Reposts auf Bluesky

Klonbildung ist bei Pflanzen weit verbreitet, doch die Prozesse, die die genetische Vielfalt innerhalb der ältesten Klone steuern, sind noch weitgehend unerforscht. Wir untersuchten diese Dynamiken anhand eines mutmaßlich 10,500 Jahre alten Klonbestandes einer der langlebigsten Baumarten der Welt, der paläoendemischen Konifere Lagarostrobos franklinii, am Mount Read in Westtasmanien.

18 Verständnis und Gestaltung von Rezeptor-Ligand-Wechselwirkungen
Doblas, VG et al. · Das Pflanzenblatt · 1 Beitrag · 9 Likes · 5 Reposts auf Bluesky

Diese Sonderausgabe beleuchtet in einer Reihe aktueller Übersichtsartikel neue und aufkommende Themen der Rezeptor-Ligand-Interaktionen und vertieft das Verständnis klassischer Rezeptorwege. Durch das Verständnis der molekularen Mechanismen der Rezeptorfunktion wird die Entwicklung von Erkennungs- und Signalnetzwerken möglich.

19 Die Sequenzierung einzelner Zellkerne (Single-Nucleus RNA) enthüllt den Entwicklungsverlauf und die transkriptionellen Regulationsnetzwerke von Trichomen in
Artemisia annua
Lv, Z. et al. Zeitschrift für experimentelle Botanik · 1 Beitrag · 10 Likes · 4 Reposts auf Bluesky

Einjähriger Beifuß (Artemisia annua) produziert und speichert Artemisinin in seinen Drüsenhaaren, doch die molekularen Mechanismen der Haarentwicklung sind noch weitgehend unerforscht. In dieser Studie sequenzieren wir Einzelkern-RNA von 10 Tage alten A. annua-Keimlingen und konnten so die spezifische RNA-Expression der Blatthaarzellen aufdecken.

20 Nitrat verändert vorübergehend die Transkription im sich entwickelnden Xylem. Populus Holz zur Förderung der Zellausdehnung über CRF4
Choudhary, S. et al. Die Pflanzenzelle · 2 Beiträge · 5 Likes · 4 Reposts auf Bluesky

Nitrat fungiert sowohl als Nährstoff als auch als Signalmolekül, doch wie Nitrat in Holzgeweben wahrgenommen und in Entwicklungsprozesse umgesetzt wird, ist unbekannt. Wir zeigen hier, dass sich entwickelndes Xylem in der Hybrid-Zitterpappel (Populus tremula × P. tremuloides) mit einer schnellen, zelltypspezifischen Transkriptionsantwort auf Nitrat reagiert, die das Wachstum der Xylemzellen fördert.

Titelbild: Clip-Art.