J 2025

Differential expression and localization of expansins in Arabidopsis shoots: implications for cell wall dynamics and drought tolerance

BALKOVÁ, Darina; Kateřina MALÁ; Jan HEJÁTKO; Klara PANZAROVA; Lamis ABDELHAKIM et al.

Základní údaje

Originální název

Differential expression and localization of expansins in Arabidopsis shoots: implications for cell wall dynamics and drought tolerance

Autoři

BALKOVÁ, Darina; Kateřina MALÁ; Jan HEJÁTKO ORCID; Klara PANZAROVA; Lamis ABDELHAKIM; Barbora PLESKACOVA a Markéta ŠÁMALOVÁ

Vydání

Frontiers in Plant Science, Lausanne (Switzerland), Frontiers Media SA, 2025, 1664-462X

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

10611 Plant sciences, botany

Stát vydavatele

Švýcarsko

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Odkazy

Impakt faktor

Impact factor: 4.800 v roce 2024

Označené pro přenos do RIV

Ano

Organizační jednotka

Přírodovědecká fakulta

EID Scopus

Klíčová slova anglicky

cell wall; EXPA; Arabidopsis; highthroughput phenotyping; abiotic stress

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 20. 3. 2026 09:20, Mgr. Eva Dubská

Anotace

V originále

Expansins are cell wall-modifying proteins implicated in plant growth and stress responses. In this study, we explored the differential localization of expansins in Arabidopsis thaliana shoots, with a focus on EXPA1, EXPA10, EXPA14, and EXPA15 utilizing pEXPA::EXPA translational fusion lines. Employing the chemically inducible system pOp6/LhGR for EXPA1 overexpression and high-throughput automatic phenotyping we evaluated the drought response and photosynthetic efficiency under stress conditions. We observed distinct expression patterns of expansins, with EXPA1 primarily localized in stomatal guard cells, while EXPA10 and EXPA15 showed strong cell wall (CW) localization in epidermal and other tissues. Overexpression of EXPA1 resulted in pronounced changes in CW-related gene expression, particularly during early stages of induction, including the upregulation of other expansins and CW-modifying enzymes. The induced EXPA1 line also displayed significant morphological changes in shoots, including smaller plant size, delayed senescence, and structural alterations in vascular tissues. Additionally, EXPA1 overexpression conferred drought tolerance, as evidenced by enhanced photosynthetic efficiency (Fv/FM), and low steady-state non-photochemical quenching (NPQ) values under drought stress. These findings highlight the critical role of EXPA1 in regulating plant growth, development, and stress response, with potential applications in improving drought tolerance in crops.

Návaznosti

EH22_008/0004581, projekt VaV
Název: Nové poznatky pro plodiny nové generace
GA22-17501S, projekt VaV
Název: Role biomechaniky buněčné stěny v regulaci růstu a vývoje kořene Arabidopsis
Investor: Grantová agentura ČR, Role biomechaniky buněčné stěny v regulaci růstu a vývoje kořene Arabidopsis
90250, velká výzkumná infrastruktura
Název: Czech-BioImaging III
90267, velká výzkumná infrastruktura
Název: NCMG III

Přiložené soubory