Salicylic acid (SA) is a defense hormone required for both local and systemic acquired resistance (SAR) in plants. Pathogen infections induce SA synthesis through up-regulating the expression of Isochorismate Synthase 1 ( ICS1 ), which encodes a key enzyme in SA production. Here we report that both SAR Deficient 1 (SARD1) and CBP60g are key regulators for ICS1 induction and SA synthesis. Whereas knocking out SARD1 compromises basal resistance and SAR, overexpression of SARD1 constitutively activates defense responses. In the sard1-1 cbp60g-1 double mutant, pathogen-induced ICS1 up-regulation and SA synthesis are blocked in both local and systemic leaves, resulting in compromised basal resistance and loss of SAR. Electrophoretic mobility shift assays showed that SARD1 and CBP60g represent a plant-specific family of DNA-binding proteins. Both proteins are recruited to the promoter of ICS1 in response to pathogen infections, suggesting that they control SA synthesis by regulating ICS1 at the transcriptional level.

Upon recognition of bacterial flagellin, the plant receptor FLS2 heterodimerizes with brassinosteroid insensitive 1-associated receptor kinase 1 (BAK1) and activates plant defense responses. Because constitutive activation of defense responses is detrimental, plant resistance signaling pathways must be negatively controlled, although the mechanisms involved are unclear. We identified Arabidopsis BIR1 as a BAK1-interacting receptor-like kinase. Knocking out BIR1 leads to extensive cell death, activation of constitutive defense responses, and impairment in the activation of MPK4, a negative regulator of plant resistance (R) protein signaling, by flagellin. sobir1-1, a mutant obtained in a screen for suppressors of the bir1-1 phenotype, rescued cell death observed in bir1-1. SOBIR1 encodes another receptor-like kinase whose overexpression activates cell death and defense responses. Our data suggest that BIR1 negatively regulates multiple plant resistance signaling pathways, one of which is the SOBIR1-dependent pathway identified here.

To reveal the molecular mechanisms of oleaginousness in microalgae, transcriptomic and lipidomic dynamics of the oleaginous microalga Nannochloropsis oceanica IMET1 under nitrogen-replete (N+) and N-depleted (N-) conditions were simultaneously tracked. At the transcript level, enhanced triacylglycerol (TAG) synthesis under N- conditions primarily involved upregulation of seven putative diacylglycerol acyltransferase (DGAT) genes and downregulation of six other DGAT genes, with a simultaneous elevation of the other Kennedy pathway genes. Under N- conditions, despite downregulation of most de novo fatty acid synthesis genes, the pathways that shunt carbon precursors from protein and carbohydrate metabolic pathways into glycerolipid synthesis were stimulated at the transcript level. In particular, the genes involved in supplying carbon precursors and energy for de novo fatty acid synthesis, including those encoding components of the pyruvate dehydrogenase complex (PDHC), glycolysis, and PDHC bypass, and suites of specific transporters, were substantially upregulated under N- conditions, resulting in increased overall TAG production. Moreover, genes involved in the citric acid cycle and β-oxidation in mitochondria were greatly enhanced to utilize the carbon skeletons derived from membrane lipids and proteins to produce additional TAG or its precursors. This temporal and spatial regulation model of oil accumulation in microalgae provides a basis for improving our understanding of TAG synthesis in microalgae and will also enable more rational genetic engineering of TAG production.

Abstract Environmental factors may influence types and contents of active substances. This study investigated the influence of environmental factors on the active substance contents and antioxidant activity of Potentilla fruticosa L. from different regions of China. Also, HPLC fingerprint similarity analysis (SA) coupled with hierarchical cluster analysis (HCA) and discriminant analysis (DA) were further introduced for the accurate classification and quality assessment of P. fruticosa . The results showed that altitude was significantly and negatively correlated to the content of tannin ( P < 0.05). Annual sunshine duration and altitude were significantly and positively correlated to the flavonoids content, rutin content and antioxidant activity ( P < 0.05). Annual mean temperature was significantly and negatively correlated to the content of total phenolics, while altitude was significantly and positively correlated to the content of total phenolics ( P < 0.05). Eight samples were unambiguously separated into three groups. Two types of discriminant functions with a 100% discrimination ratio were constructed. All data consistently supported the conclusion that P. fruticosa produced from Kangding, Sichuan Province had high quality among all samples, therefore, Kangding in Sichuan Province with favorable environmental conditions is recommended as a preferable production location.

Abstract Aryloxyphenoxypropionate herbicides have the characteristics of high efficiency, low toxicity, and safety to subsequent crops, and occupy an important position in the world herbicide market. Cyhalofop-butyl and quizalofop-p-ethyl are two representative herbicides, which are widely used in weed control. However, there is limited information on their combined toxicity to aquatic organisms. In this study, the developmental toxicity of cyhalofop-butyl and quizalofop-p-ethyl exposure in combination on zebrafish embryos was valuated to better understand the interaction between the that. The 96 h-LC 50 (50% lethal concentration) of cyhalofop-butyl and quizalofop-p-ethyl on zebrafish embryos were 0.637 mg·L −1 and 0.248 mg·L −1 , respectively. The combined effect of cyhalofop-butyl and quizalofop-p-ethyl was an antagonistic effect, and the 96 h-LC 50 of zebrafish embryos was 1.043 mg·L −1 . Morphologically distinct pericardial edema and yolk cysts were observed after combined exposure, with significant effects on body length and heart rate in zebrafish embryos. At the same time, the mRNA levels of gene related to apoptosis and cardiac development also changed significantly. Therefore, we speculate that changes in genes related to apoptosis and cardiac development should be responsible for the abnormal development during embryonic development following co-exposure of cyhalofop-butyl and quizalofop-p-ethyl. Highlights Combined exposure caused deformities in zebrafish. Combined exposure caused apoptosis in zebrafish. Combined exposure altered the expression of apoptosis and cardiac-related genes in zebrafish.

Anthocyanin (ACN)-derived pigmentation in the red

Introduction Gluten quality is one of the most important traits of the common wheat ( Triticum aestivum L.). In Chinese wheat production, Yannong series cultivars/derivative lines possess unique characteristics and play an important role in both yield and quality contribution. Methods To dissect their genetic basis of the gluten quality, in this study, allelic variations of high-molecular-weight glutenin subunit (HMW-GS) and low-molecular-weight glutenin subunit (LMW-GS) in 30 Yannong series wheat cultivars/derivative lines and three check cultivars were evaluated using the allele-specific molecular markers, and six crucial quality indexes were also further measured and analyzed. Results The results demonstrated that the frequencies of HMW-GSs By8 , Dx5+Dy10 and Dx5+Dy10+Dy12 in these 30 genotypes and three check cultivars accounted for 87.9%, 24.2% and 9.1%, respectively. For the allelic variations of LMW-GSs, Glu-A3a , Glu-A3b , Glu-A3c , Glu-A3f , and Glu-A3g were identified in 18, 9, 13, 11, and 2 genotypes, respectively; Glu-B3d , Glu-B3g and Glu-B3f were identified in 13, 23 and 4 genotypes, respectively. Notably, Yannong 999, containing By8 + Dx5 + Dy10 , and Jinan 17 containing By8 + Dy12 both meet the national standard for high-quality wheat and belong to the category of first-class high-quality strong gluten wheat. Discussion These findings can provide reference for wheat quality improvement and popularization in the production.

Numerous studies have shown that the endophytic fungus Piriformospora indica has a broad range of promoting effects on root development and plant growth in host plants. However, there are currently no reports on the application of this fungus on Cerasus humilis. This study first compared the colonization ability of P. indica on 11 C. humilis varieties and found that the colonization rate of this fungus on these varieties ranged from 90% to 100%, with the colonization rate of the varieties ‘09-01’ and ‘Nongda 7’ being as high as 100%. Subsequently, the effect of P. indica on root development and plant growth of C. humilis was investigated using cuttings of ‘09-01’ and ‘Nongda 7’ as materials. P. indica colonization was found to increase the biomass of ‘09-01’ and ‘Nongda 7’ plants; root activity, POD enzymes, and chlorophyll content were also significantly increased. In addition, indole-3-acetic acid (IAA) content in the roots of C. humilis plants increased after colonization, while jasmonic acid (JA) and 1-aminocyclopropane-1-car- boxylic acid (ACC) content decreased. In conclusion, it has been demonstrated that P. indica can promote the growth of C. humilis plants by accelerating biomass accumulation, promoting rooting, and enhancing the production of photosynthetic pigments, as well as regulating hormone synthesis.

Abstract Background Soybean mosaic disease caused by soybean mosaic virus (SMV) is one of the most devastating and widespread diseases in soybean producing areas worldwide. The WRKY transcription factors (TFs) are widely involved in plant development and stress responses. However, the roles of the GmWRKY TFs in resistance to SMV are largely unclear. Results Here, 185 GmWRKYs were characterized in soybean ( Glycine max ), among which 60 GmWRKY genes were differentially expressed during SMV infection according to the transcriptome data. The transcriptome data and RT-qPCR results showed that the expression of GmWRKY164 decreased after imidazole treatment and had higher expression levels in the incompatible combination between soybean cultivar variety Jidou 7 and SMV strain N3. Remarkably, the silencing of GmWRKY164 reduced callose deposition and enhanced virus spread during SMV infection. In addition, the transcript levels of the GmGSL7c were dramatically lower upon the silencing of GmWRKY164 . Furthermore, EMSA and ChIP-qPCR revealed that GmWRKY164 can directly bind to the promoter of GmGSL7c , which contains the W-box element. Conclusion Our findings suggest that GmWRKY164 plays a positive role in resistance to SMV infection by regulating the expression of GmGSL7c , resulting in the deposition of callose and the inhibition of viral movement, which provides guidance for future studies in understanding virus-resistance mechanisms in soybean.