Physiological effects of trading fatty acids between organellar membranes in salt-treated Arabidopsis seedlings

Abstract

Rapid and efficient physiological responses, such as membrane lipid adjustments, are important plant responses to maintain membrane integrity. The distribution of lipid intermediates between cell membranes is thought to be globally coordinated. Salt stress-induced changes in lipid abundance were observed after treatment of Arabidopsis seedlings for 2 h for both the extraplastidal lipid phosphatidylcholine (PC) and plastidal lipid monogalactosyldiacylglycerol (MGDG). The exchange and compensation of fatty acids between plastids and ER is known from fatty acid biosynthesis and studies of fatty acid desaturase mutants. Examination of the fad3 mutant revealed lipid patterns similar to salt-stressed WT seedlings and no further salt stress-induced lipid changes. Presumably, increased MGDG abundance resulted in changes in photosynthetic performance in salt-stressed plants and NPQ in the fad3 mutant.

Schnelle und effiziente physiologische Reaktionen, wie die Anpassung von Membranlipiden sind wichtige Reaktionen der Pflanzen, um die Membranintegrität zu erhalten. Es wird vermutet, dass die Verteilung von Lipid-Intermediaten zwischen den Zellmembranen global koordiniert wird. Salzstressinduzierte Veränderungen der Lipidabundanz konnten nach der Behandlung von Arabidopsis Keimlingen für 2 h sowohl für das extraplastidären Lipid PC als auch plastidären Lipid MGDG beobachtet werden. Der Austausch und die Kompensation von Fettsäuren zwischen Plastiden und ER ist aus der Fettsäurebiosynthese und Untersuchung der Fettsäuredesaturase Mutanten bekannt. Die Untersuchung der fad3 Mutante zeigte ähnliche Lipidmuster wie salzgestresste WT Keimlinge und keinen weiteren Saltstress induzierten Lipidveränderungen. Vermutlich führte die erhöhte MGDG Abundanz zu einer Veränderung der photosynthese Leistung in salzstressten Pflanzen und des NPQs in der fad3 Mutante.