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Elucidating the biochemical basis of trans‐16:1 fatty acid change in leaves during cold acclimation in wheat

Par Conseil national de recherches du Canada

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DOITrouver le DOI : https://doi.org/10.1002/pei3.10044
AuteurRechercher : 1Identifiant ORCID : https://orcid.org/0000-0003-0705-2850; Rechercher : 1; Rechercher : 1; Rechercher : 1; Rechercher : 1Identifiant ORCID : https://orcid.org/0000-0002-6586-4307; Rechercher : ; Rechercher : 1; Rechercher : 2; Rechercher : 2; Rechercher : ; Rechercher : 2Identifiant ORCID : https://orcid.org/0000-0002-0158-0081; Rechercher : 1
Affiliation
  1. Conseil national de recherches du Canada. Développement des cultures et des ressources aquatiques
  2. Conseil national de recherches du Canada. Technologies numériques
FormatTexte, Article
Sujetwheat; phosphatidylglycerol; trans‐16:1; cold acclimation
Résumé
In plant cells, phosphatidylglycerol (PG) in the chloroplast has a characteristic trans-∆3-hexadecenoic acid (t16:1) at the sn-2 position. The t16:1 content in wheat leaf tissues decreases during cold treatment, but the significance of this fatty acid compositional change and the underlying biochemical mechanism remains poorly understood. Using a large collection of wheat cultivars displaying a varying capacity of freezing tolerance, we show for the first time under field conditions that this low temperature induced t16:1 change is associated with winter hardiness. To explore the metabolic mechanism responsible for the reduction of t16:1, we performed detailed lipid analysis and comparative transcriptome study with four selected wheat lines under cold acclimation. Our results show that wheat leaf tissues experience a gradual decrease in chloroplast lipid pathway activity during cold acclimation and that the decline in chloroplast lipid synthesis manifests itself in the decrease of t16:1 in PG. Comparative RNA-seq analyses with leaf tissues further reveal concerted transcriptome shifts indicating a rebalancing of chloroplast and cytosolic lipid synthesis during cold acclimation. Our study, thus, provides mechanistic understanding on chloroplast lipid adjustments as a “molecular ideotype” and the t16:1 change as a specific metabolite marker for screening freezing tolerance in wheat.
Date de publication
Maison d’éditionWiley
New Phytologist Foundation
Licence
Dans
  • Plant-Environment Interactions 2, nº 3, pei3.10044 (17 mai 2021) : 1–11.
Langueanglais
Publications évaluées par des pairsOui
Numéro du CNRCNRC-ACRD-PDB0121
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Identificateur de l’enregistrementa92c9547-bf45-4911-a384-b9cc758bd6b0
Enregistrement créé2021-05-18
Enregistrement modifié2022-08-15
Date de modification :