“Barley HIPP protein HvFP1 functions in a crosstalk between abiotic stress responses and developmental signaling pathways, including leaf senescence”

Abstract

The present work focuses on the barley protein Hordeum vulgare Farnesylated Protein 1 (HvFP1), which belongs to the plant specific Heavy metal associated Isoprenylated Plant Protein (HIPP) family, and showed that it is involved in a crosstalk between abiotic stress responses and developmental signaling pathways. Establishment and study of transgenic lines showed that overexpression of HvFP1 suppressed the expression of some specific stress-induced and ABA-related genes and delayed the course of developmental leaf senescence. Furthermore, stress-related phytohormones induced, while developmental phytohormones suppressed the expression of HvFP1. A transcriptomic analysis with selected samples of barley primary leaves resulted in a long list of senescence associated genes for barley, as well as a number of genes, which are regulated downstream of HvFP1 and have core functions in the coordination of plant developmental and stress responses.

Die vorliegende Arbeit konzentriert sich auf das Gerstenprotein HvFP1, das zur Familie der HIPP Proteine gehört, und zeigte, dass es an einem Crosstalk-Wirkungsmechanismus zwischen abiotischen Stressreaktionen und entwicklungsbedingten Signalwegen beteiligt ist. Die Etablierung und Untersuchung transgener Linien zeigte, dass die Überexpression von HvFP1 zu einer veränderten Expression von stressinduzierten und ABA-bezogenen Gene führte und einen verzögerten Verlauf der entwicklungsbedingten Blattseneszenz zeigen. Darüber hinaus induzierten stressbedingte Phytohormone die Expression von HvFP1, während entwicklungsbedingte Phytohormone die Expression von HvFP1 unterdrückten. Eine transkriptomanalyse mit ausgewählten Proben von Gerstenprimärblättern ergab eine lange Liste seneszenzassoziierter Gene für Gerste sowie eine Reihe von Genen, die downstream von HvFP1 reguliert werden und Multifunktionen bei der Koordination pflanzlicher Entwicklungs- und Stressreaktionen haben.