Análise do artigo

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DISCUSSÃO
· aplicações de boro demonstraram diminuir o conteúdo de Cd nas plantas e melhorar o rendimento das culturas.
· estudo recente sugeriu que o B melhorou o estresse oxidativo induzido pelo Cd condições e toxicidade de Cd aliviada por regulação negativa do transporte de Cd genes para reduzir a absorção e o transporte de Cd no arroz (Chen et al., 2019).
· Jiang et al. (2019) indicou que B inibiu o programado morte celular (PCD) induzida por estresse de Cd afetando a sinalização de ROS vias e expressão gênica ligadas aos processos PCD.
· O excesso de Cd geralmente causa o acúmulo de ROS, o que pode resultar na morte celular devido ao estresse oxidativo (Shahid et al., 2017).
· Nossos resultados também indicaram que os sintomas de toxicidade do Cd na colza e a inibição do crescimento da raiz foram ambos aliviados pela adição de B (Fig. 1).
· descobrimos que B diminuiu o dano oxidativo do ROS nas raízes (Fig. 2C, D) e conteúdo de Cd nas plantas, mas não afetam o acúmulo de Cd nas raízes da colza (Fig. 3D). B também não teve efeito significativo sobre a acumulação dos outros íons metálicos nas raízes da colza.
· Sem estudos sobre identificação de mecanismos fisiológicos e moleculares de B.
· Zhang et al. (2019) identificou muitas mudanças na ultraestrutura e morfologias da planta, incluindo pelos da raiz, tamanho dos estômatos e número, cloroplastos, tricomas e peroxissomos, sob toxicidade do Cd.
· raízes foram severamente destruídas pela toxicidade do Cd.
· aplicações de boro aliviaram os danos à morfologia das superfícies radiculares e estruturas celulares (Fig. 2E, F), e isso pode ser devido ao aumento Resistência ao Cd das raízes com as aplicações B.
· Estudos anteriores identificaram que a parede celular e o vacúolo atuam papéis principais na melhoria da resistência ao Cd da planta (Sharma et al., 2016; Peng et al., 2017). e o Cd tende a se acumular mais nas paredes celulares
· Pan et al., 2012a). Zhu et al. (2013) descobriram que 80% do Cd das raízes do rami existia nas paredes celulares, e no arroz, 70-90% foi encontrado para ser fixado nas paredes celulares (Cui et al., 2017).
· Nós isolamos as células da raiz em três frações: paredes celulares, organelas e frações solúveis (matéria orgânica da macromolécula e íons inorgânicos no citoplasma e vacúolo) e calculou as distribuições subcelulares de Cd.
· mais Cd foi alocado para as paredes celulares, e que a aplicação de B aumentou a proporção de Cd da parede celular no raízes. não teve nenhum efeito óbvio no conteúdo e na distribuição do Cd razão no vacúolo (Fig. 4), sugerindo que B aumentou a resistência a Cd em as raízes da colza, mas não por sequestro de Cd dentro dos vacúolos.
· No entanto, as aplicações de B sob a toxicidade do Cd tiveram efeitos insignificantes nas distribuições subcelulares nas paredes celulares de todos os íons testados
· dados ionômicos indicaram que B não afetou os acúmulos dos 8 íons na parede celular sob estresse de Cd, e os resultados eliminados os efeitos dos outros íons na estrutura e integridade da parede celular.
· Tem sido amplamente relatado que B é necessário para a biossíntese de componentes da parede celular (Pan et al., 2012b; Liu et al., 2014; Wu et al., 2017).
· Os resultados de Zhang et al. (2019) mostraram que a desintoxicação do Cd pelas raízes depende principalmente da retenção pela pectina da parede celular.
· B adicional ao Cd-tóxico colza aumentou não só o conteúdo de WSP, ISP e CSP, mas também o atividade da PME, fornecendo assim mais COO- e -OH na pectina para fixar efetivamente o Cd, especialmente em CSP.
· Aumento do teor de monossacarídeos na pectina promovida pela pectina síntese em Arabidopsis thaliana (Qin et al., 2013).
· observamos que os conteúdos de alguns monossacarídeos de pectina (L-arabinose, D-frutose e ácido D-galacturônico) em as raízes tóxicas de Cd foram aumentadas por B, e descobrimos que B afetou a síntese de alguns substratos de pectina na via de biossíntese da pectina (Fig. 6B).
· Recentemente, pequenos inibidores proteicos de PME (PMEIs) têm sido isolado de kiwi e Arabidopsis, e a capacidade de PMEIs para reduzir a atividade da PME foi amplamente demonstrado tanto in vitro e in planta (Wolf et al., 2003; Lionetti et al., 2007, 2017).
· Nosso perfil transcricional sugere que 7 DEGs relacionados à PME e 17 DEGs relacionadas com PMEI foram expressas em resposta ao fornecimento de B às plantas tratadas com Cd.
· Níveis de expressão mais altos de 6 genes, incluindo PME1, PME3, PME68 e PPME1, indicaram desmetilação aumentada da pectina (Fig. 6J). Muschitz et al. (2015) e Guo et al. (2018) sugeriu que A PME1 no tomate foi significativamente regulada pelo Cd.
· Enquanto, PME3 tinha foi identificado como o gene central envolvido na regulação da pectina desmetil esterificação em colza sob toxicidade de Cd (Zhang et al., 2019).
· Embora os PMEIs tenham sido pensados ​​para participar de uma ampla gama de processos em plantas sob estresse biótico e abiótico (Derbyshire et al., 2007; Wolf et al., 2012; Geng et al., 2017; Chen et al., 2018),
· antes do presente estudo, raros estudos identificaram PMEIs em raízes de colza que sofreram de estresse de Cd.
· PMEI11 foi uma mediadora da manutenção da integridade da parede celular, na imunidade das plantas (Lionetti et al., 2017).
· Nossos resultados primeiro identificaram PMEIs e mostraram que a expressão da PMEI11 e PMEI17 foram promovidas pela presença de B (Fig. 6K).
· Amplamente aceitou que as plantas podem aumentar seu teor de pectina, reduzindo atividade de pectinase sob toxicidade de Cd (Chen et al., 2010; Xu e Bao, 2015).
· Neste estudo, o estresse de Cd diminuiu a atividade da β-galactosidase em as raízes da colza com ou sem adição de B, mas diminuiu a atividade da poligalacturonase sem B e a atividade da pectina liase com B.
· Deve-se notar que as aplicações de B sob toxicidade de Cd aumentaram notavelmente as atividades das três pectinases, aliviando a pectina degradação nas raízes e fornecendo mais pectina para aliviar o Cd.
· A atividade da pectinase confirmou ainda que B atrasou o processo de degradação da pectina nas raízes de colza tóxicas Cd (Fig. 6C – E e G – I).
· as alterações dos genes relacionados à parede celular (Fig.S5A-D) indicaram que as aplicações de B sob a toxicidade do Cd, foram conducentes à manutenção da estrutura e integridade das paredes celulares nas raízes, promovendo organização da parede celular, expansão da parede celular e inibição do catabolismo da parede celular.
· As expansinas são proteínas extracelulares amplamente conhecidas que aumentam extensibilidade da parede celular da planta in vitro (Fleming, 1997). Xiloglucano endotransglucosilase / hidrolase (XTH) também é uma remodelação fundamental da parede celular enzima que regula o relaxamento da parede celular (Sandt et al., 2008).
· Nas raízes tóxicas do Cd, identificamos 7 DEGs regulados negativamente e 13 regulados positivamente DEGs envolvidos com expansinas (Fig.S5C), e 3 DEGs regulados para baixo e 10 DEGs regulados positivamente envolvidos com XTHs (Fig. 5D).
· As mudanças induzido por B aumentou a resistência mecânica da parede celular e manteve a morfologia celular normal. α-xilosidase desempenha um papel essencial papel na manutenção da integridade da parede celular. Mutantes de perda de função XYL1 foram relatados como avessos ao afrouxamento, crescimento e desenvolvimento da parede celular (Takuma et al., 2016).
· Os níveis mais altos de mRNA de XYL1 observada nas raízes tratadas com B e Cd revelou a atividade de αxilosidase aumentada que resultou das aplicações de B (Fig.S5E).
· Descobrimos que as aplicações de B sob toxicidade de Cd promoveram a expressão de 4 genes da celulose sintase e inibiram a expressão de 3 genes da celulase (Fig.S5FG). No entanto, as respostas transcricionais das raízes tóxicas de Cd para aplicações de B eventualmente resultaram em conteúdo de celulose significativamente reduzido nas paredes das células da raiz (Fig. 5D).
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