J 2025

Crosstalk Between Auxin Signalling and Growth Regulating Factor 5: Implications for Chloroplast Division and Leaf Development

ELREFAAY, Eman; Michael MELZER; Mónika HRTYAN; Ales PENCIK; Ondrej NOVAK et al.

Základní údaje

Originální název

Crosstalk Between Auxin Signalling and Growth Regulating Factor 5: Implications for Chloroplast Division and Leaf Development

Autoři

ELREFAAY, Eman; Michael MELZER; Mónika HRTYAN; Ales PENCIK; Ondrej NOVAK; Juergen KLEINE-VEHN a Vanesa Beatriz TOGNETTI

Vydání

Physiologia Plantarum, HOBOKEN, Wiley, 2025, 0031-9317

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

10611 Plant sciences, botany

Stát vydavatele

Spojené státy

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Odkazy

Impakt faktor

Impact factor: 3.600 v roce 2024

Označené pro přenos do RIV

Ano

Kód RIV

RIV/00216224:14740/25:00143869

Organizační jednotka

Středoevropský technologický institut

EID Scopus

Klíčová slova anglicky

auxin; chloroplast division; leaf development; ROS; signalling

Štítky

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 4. 3. 2026 14:49, Mgr. Eva Dubská

Anotace

V originále

Chloroplasts are the sites of photosynthesis but also host essential metabolic and biosynthetic pathways; therefore, the regulation of the chloroplast population is of crucial importance for the viability of the plant. Chloroplast division is closely linked to leaf development, but the coordination of cell expansion, division, and chloroplast multiplication at the molecular level is still poorly understood. Auxin signalling influences leaf growth and may also mediate chloroplast biogenesis and proliferation. Most studies focused on auxin and the development of chloroplasts in the fruit, emphasising the need for further research on leaf tissue. Overexpression of Growth Regulating Factor 5 (35S:GRF5) increases cell and chloroplast division in Arabidopsis thaliana, resulting in larger leaves with more chloroplasts per cell. In this study, we utilised 35S:GRF5 plants as a model to identify auxin control points that regulate chloroplast division. By examining the impact of changes in auxin homeostasis on chloroplast division and mesophyll cell size and by analysing crosses with selected auxin homeostasis genes, we found that reactive oxygen species-auxin crosstalk influences chloroplast multiplication during the cell expansion phase. Evidence indicates that GRF5 modulates auxin responsiveness by regulating the expression of UDP-glucosyltransferase UGT74E2 and PIN-LIKES3/5, which are key players in intracellular auxin homeostasis. These findings provide potential targets for modulating chloroplast abundance to improve photosynthetic efficiency in crops and highlight key areas for further research.

Návaznosti

EF16_026/0008446, projekt VaV
Název: Integrace signálu a epigenetické reprogramování pro produktivitu rostlin
EH22_008/0004581, projekt VaV
Název: Nové poznatky pro plodiny nové generace
GA15-16520S, projekt VaV
Název: INTERAKCE ROS A AUXINU BĚHEM VÝVOJE ROSTLIN A ADAPTACE VŮČI STRESŮM
Investor: Grantová agentura ČR, INTERAKCE ROS A AUXINU BĚHEM VÝVOJE ROSTLIN A ADAPTACE VŮČI STRESŮM
LM2015062, projekt VaV
Název: Národní infrastruktura pro biologické a medicínské zobrazování
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, National research infrastructure for biological and medical imaging
333844, interní kód MU
Název: ROS AND AUXIN CROSSTALK DURING PLANT DEVELOPMENT AND STRESS ADAPTATION (Akronym: ROS-auxin)
Investor: Evropská unie, ROS AND AUXIN CROSSTALK DURING PLANT DEVELOPMENT AND STRESS ADAPTATION, Lidé