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Brassinosteroids Confer Resistance to Isoproturon through OsBZR4-Mediated Degradation Genes in Rice (Oryza sativa L.)
Journal of Agricultural and Food Chemistry ( IF 5.7 ) Pub Date : 2024-09-04 , DOI: 10.1021/acs.jafc.4c06316 Xiang Ning Su 1 , Chuan Ying Li 1 , Xue Song Liu 2 , Yu Ping Zhang 1
Journal of Agricultural and Food Chemistry ( IF 5.7 ) Pub Date : 2024-09-04 , DOI: 10.1021/acs.jafc.4c06316 Xiang Ning Su 1 , Chuan Ying Li 1 , Xue Song Liu 2 , Yu Ping Zhang 1
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Plants have complex detoxification and metabolic systems that enable them to deal with environmental pollutants. We report accumulation of the pesticide isoproturon (IPU) in a BR signaling pathway for mutant bzr4-3/5 rice to be significantly higher than in wild-type (WT) rice controls and for exogenous 24-epibrassinolide to reverse toxic symptoms in WT rice but not in mutants. A genome-wide RNA sequencing study of WT/bzr4 rice is performed to identify transcriptomic changes and metabolic mechanisms under IPU exposure. Three differentially expressed genes in yeast cells increase the degradation rate of IPU in a growth medium by factors of 1.61, 1.51, and 1.29 after 72 h. Using UPLC/Q-TOF-MS/MS, five phase I metabolites and five phase II conjugates are characterized in rice grains, with concentrations generally decreasing in bzr4 rice grains. OsBZR4, a regulator of IPU degradation in rice, may eliminate IPU from edible parts of food crops by regulating downstream metabolic genes.
中文翻译：
油菜素类固醇通过 OsBZR4 介导的水稻降解基因赋予异丙隆抗性（Oryza sativa L.）
植物具有复杂的解毒和代谢系统，使它们能够处理环境污染物。我们报告突变型bzr4-3 /5 水稻的 BR 信号通路中农药异丙隆 (IPU) 的积累显着高于野生型 (WT) 水稻对照，并且外源 24-表油菜素内酯可逆转 WT 水稻的毒性症状但在突变体中则不然。对 WT/ bzr4水稻进行全基因组 RNA 测序研究，以确定 IPU 暴露下的转录组变化和代谢机制。酵母细胞中的三个差异表达基因在 72 小时后使生长培养基中 IPU 的降解率增加了 1.61、1.51 和 1.29 倍。使用 UPLC/Q-TOF-MS/MS，对稻粒中的五种 I 相代谢物和五种 II 相缀合物进行了表征，其中bzr4稻粒中的浓度通常降低。 OsBZR4 是水稻中 IPU 降解的调节剂，可以通过调节下游代谢基因来消除粮食作物可食用部分中的 IPU。
更新日期：2024-09-04
中文翻译：
油菜素类固醇通过 OsBZR4 介导的水稻降解基因赋予异丙隆抗性（Oryza sativa L.）
植物具有复杂的解毒和代谢系统，使它们能够处理环境污染物。我们报告突变型bzr4-3 /5 水稻的 BR 信号通路中农药异丙隆 (IPU) 的积累显着高于野生型 (WT) 水稻对照，并且外源 24-表油菜素内酯可逆转 WT 水稻的毒性症状但在突变体中则不然。对 WT/ bzr4水稻进行全基因组 RNA 测序研究，以确定 IPU 暴露下的转录组变化和代谢机制。酵母细胞中的三个差异表达基因在 72 小时后使生长培养基中 IPU 的降解率增加了 1.61、1.51 和 1.29 倍。使用 UPLC/Q-TOF-MS/MS，对稻粒中的五种 I 相代谢物和五种 II 相缀合物进行了表征，其中bzr4稻粒中的浓度通常降低。 OsBZR4 是水稻中 IPU 降解的调节剂，可以通过调节下游代谢基因来消除粮食作物可食用部分中的 IPU。
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