Tissue-speciicexpressionofSMALLAUXINUPRNA41diferentially ... · 2020. 8. 4. ·...

Post on 17-Feb-2021

0 views 0 download

Transcript of Tissue-speciicexpressionofSMALLAUXINUPRNA41diferentially ... · 2020. 8. 4. ·...

  • Zurich Open Repository andArchiveUniversity of ZurichMain LibraryStrickhofstrasse 39CH-8057 Zurichwww.zora.uzh.ch

    Year: 2013

    Tissue-specific expression of SMALL AUXIN UP RNA41 differentiallyregulates cell expansion and root meristem patterning in Arabidopsis

    Kong, Yingying ; Zhu, Yubin ; Gao, Chen ; She, Wenjing ; Lin, Weiqiang ; Chen, Yong ; Han, Ning ;Bian, Hongwu ; Zhu, Muyuan ; Wang, Junhui

    Abstract: Among the three primary auxin-induced gene families, Auxin/Indole-3-Acetic Acid (Aux/IAA),Gretchen Hagen3 (GH3) and SMALL AUXIN UP RNA (SAUR), the function of SAUR genes remainsunclear. Arabidopsis SAUR genes have been phylogenetically classified into three clades. Recent work hassuggested that SAUR19 (clade II) and SAUR63 (clade I) promote cell expansion through the modulationof auxin transport. Herein, we present our work on SAUR41, a clade III SAUR gene with a distinctiveexpression pattern in root meristems. SAUR41 was normally expressed in the quiescent center andcortex/endodermis initials; upon auxin stimulation, the expression was provoked in the endodermallayer. During lateral root development, SAUR41 was expressed in prospective stem cell niches of lateralroot primordia and in expanding endodermal cells surrounding the primordia. SAUR41-EGFP (enhancedgreen fluorescent protein) fusion proteins localized to the cytoplasm. Overexpression of SAUR41 fromthe Cauliflower mosaic virus 35S promoter led to pleiotropic auxin-related phenotypes, including longhypocotyls, increased vegetative biomass and lateral root development, expanded petals and twistedinflorescence stems. Ectopic SAUR41 proteins were able to promote auxin transport in hypocotyls.Tissue-specific expression of SAUR41 from the PIN1, WOX5, PLT2 and ACR4 promoters induced theformation of new auxin accumulation/signaling peaks above the quiescent centers, whereas tissue-specificexpression of SAUR41 from the PIN2 and PLT2 promoters enhanced root gravitropic growth. Cellsin the root stem cell niches of these transgenic seedlings were differentially enlarged. The distinctiveexpression pattern of the SAUR41 gene and the explicit function of SAUR41 proteins implied that furtherinvestigations on the loss-of-function phenotypes of this gene in root development and environmentalresponses are of great interest.

    DOI: https://doi.org/10.1093/pcp/pct028

    Posted at the Zurich Open Repository and Archive, University of ZurichZORA URL: https://doi.org/10.5167/uzh-89844Journal ArticleAccepted Version

    Originally published at:Kong, Yingying; Zhu, Yubin; Gao, Chen; She, Wenjing; Lin, Weiqiang; Chen, Yong; Han, Ning; Bian,Hongwu; Zhu, Muyuan; Wang, Junhui (2013). Tissue-specific expression of SMALL AUXIN UP RNA41differentially regulates cell expansion and root meristem patterning in Arabidopsis. Plant Cell Physiology,54(4):609-621.DOI: https://doi.org/10.1093/pcp/pct028

  • For Peer R

    eview

    �����������������������������������������

    ���������� ��!������"��������������#����������$

    ��������!����%�#������

    �������� �����������������������

    ������������ ��������������������

    �������������� �� �����������

    �����!�"#���$�"���%��&��%��� �'��

    ��#������(����)�&��%���� *�� +�,� �� -�.%�/�� �0�1�����+������ ���)�()��!�������

    .%�+�,�"�-�.%�/�� �0�1�����+������ ���)�()��!�������2��+��%��-�.%�/�� �0�1�����+������ ���)�()��!�������!%�+�3��/� -�.%�/�� �0�1�����+������ ���)�()��!�������(�+�3�4�� -�.%�/�� �0�1�����+������ ���)�()��!��������%��+�,�� -�.%�/�� �0�1�����+������ ���)��)��!��������� +�%��-�.%�/�� �0�1�����+������ ���)��)����������%�� 5�+�"��-�.%�/�� �0�1�����+������ ���)��)����������#�����+�6%�-�.%�/�� �0�1�����+������ ���)��)����������3�� +����%�-�.%�/�� �0�1�����+������ ���)��)����������

    *��5��$��!&0�+�&��"$����+�&�7�����������+�������7������+������#�����#��������� �

    ��

    Plant & Cell Physiology

  • For Peer R

    eview

    � �

    ������������������������������������������������������

    ���

    ������������������������������

    � ���

    ���������������������

    ���������� ���

    ���������!�"�����#�$��������!�%�!�������#�&��'������������(#���)�*��������+�

    ����#�,��-������..�)#�$����)�

    /��0�..)�1�+�1))�.��2�3�4�0�..)�1�+�1))�.����� �2�

    51����0�'����6��7-'�8���88��.�

    ����

    ��������������6��������������������

    ����

    �����������������������������������

    ��������������������������

    ��������������.����

    ���������������������9��8��+�

    �)�

    Page 1 of 35 Plant & Cell Physiology

  • For Peer R

    eview

    � �

    ��

    � ������� !"��

    ���� ��� ������ ����� �� ������

    #������������ ������� ���� !"������� ���� ����� ��������

    $������������%�����������

    ���

    *��(���:���#�#�

    #�*�9�� &���#�#�

    #�$���"���#���'��� ���

    �#����;����%�

    �#�*�����

    $���#��(���&��

    ��������������

    �?

    ���

    �+�

    ����������� � ��������� ������� � ���� ��������� ��������� ����������� ����������)�

    ���������������� !!"#�������2�

    ����� $��� $��� ���%� ������� ����� � &�'������ ��������� ����������� ���������.�

    � !! (����������

    �)�����������������*���'��+�������������%�,-����

    ����

    ����

    ����

    %���&������� ��4#� ��@

  • For Peer R

    eview

    � �

    %'���%�����

    ���

    ���������������������(����1����������!�������#�.�/0�..#����#�����.�$#�������

    !����� �!� �.�$� ����� ������� �����8� ���9�������� �.�$� ����� ����� 9�����

    ��(����������(������!�������������������8������6��F���������������������.�$ 1���

    G����� H� ��� �.�$(�� G����� H� �������� ���� ������� �������� �������������� �!���

    ������������8�,����#�6�������������6��F����.�$2 �������� ��.�$�����6����+�

    ��������������������������������������������8��.�$2 �6���������(������������)�

    ���� ;������� ����� ��� ����D���������� �������3� ���� ���� ����������#� ����2�

    ���������6��� �����F��� �� ���� ���������� ��(��8�C����� �������� ����� ����������#��.�

    �.�$2 �6����������������������������������������!��������������������������������

    ������� ���������� ����� ���������� ���� ���������8� ������15"4A� !��������

    �������������-����������(�������8�B�������������!��.�$2 �!��������$�>E��"�����

    ��������� ���� ��� ����������� ���1�������� �����(���#� ������� ���� �(����(��#����

    �������� ����������� 9������� ��� �������� ����� ����������#� ������� ������� ������

    �6������ �!�������� �����8� 5����� ������� ��������6���� �9��� ��� �������� �������

    ������������(����(��8�/�����1����!������������!��.�$2 �!��������3�4 #�567"#��+�

    3�)8#� ��� .�$2� ���������� ������ ���� !�������� �!� �6� �����)�

    ��������D�������� ���F�� �9���� ���� ;������� �����#� 6������� ������1����!���2�

    ����������!��.�$2 �!��������3�48����3�)8����������������������������������.�

    ���6��8� $����� �� ���� ����� ����� ���� ����� �!� ������ �������� ��������� 6�������

    ��!!��������(� �������8� /��� ���������� ��������� ������� �!� �.�$2 � ���� ��� �������

    ������� !����� �!� ������� �������� �������� ����� !������� ������������� �� �������

    ����1�!1!����� �����(���� �!� ����� ���� �� ����� ����������� ��� ��������������

    ��������������!��������������8� ����

    � ����

    (�� ����� ����3� ���9�������3� ���� ��������3� $���� ������3� ����� ����������+�

    ��������� ��)�

    �2�

    Page 3 of 35 Plant & Cell Physiology

  • For Peer R

    eview

    � �

    )��������������

    ���

    /�������������������������������(���������!���������6����������������#���

    ��� ����� ������� ����� ���� ������ ��������� �� ���� ����������� �!� ���������������

    ���������!�����9�����(�G����6�������=�����#��..�3����������5������#��..23���

    E������ ��� 4����#� �..2H8� 4��� �����#� �� ���� !����� �!� ���� ������ �!� �������

    ����������#���������!����������������������9���������������������9�����+�

    �!������1�������������������1�������������������������������GB�������������)�

    ��8#��.�.H#�����9��������������������!� ����� �������������� G����������� ��8#�2�

    �.��3�A������������8#��.��3�A����F�������8#��.��H#�������� ���������� �������������.�

    ����� ���6��� GA����F�� ��� ��8#� �.��3� �9���1/��I�� ��� ��8#� �.��H#� ��� ����� ���6��� �����

    ������������������������G��������%'��#��.��3�A�����F�������8#��.��H8����

    � � ���� ���������� ���� �������#� ��!!���������� ��� ��������� �� ����� 9(� ���������

    ���� ��������� G����6���� ��� =�����#� �..�3� A������ ��� ��8#� �..)3� ������ ������

    5������#� �..23� E������ ��� 4����#� �..23� ,�(����#� �.��H8� A�����(� ���� �����������

    ����� ������ �!� ���9���� �!� ������ ���� !�������� G,���� ��� "���!�(��#� �..�H0����

    .�/0�..� G.�/��0��'��9�9.������.��'H#����� G���������������H#�����.�$� G�&.����+�

    .�7�4� �3� $4.H8� ��D ��� �������� ���� ����������� ����������� G�������� ��� ��8#��)�

    �22+3������(������8#��...3�"��(������8#��..�3�B������#������8#��..�3������������8#��..�3��2�

    ����#��..�3�����������8#��..�3�/�6���������8#��..�H8�/����������� ���������6���������.�

    / ��D�4=�!����(��!�������������#�6������������������ ���� E�������-��6�����������

    ��4�!����(������������!������G:��������8#��22+3�"��(������8#��..�H8��������������

    ��������#� ��D ��� �������� ���� �9�;��������� 9(� ���� / ��D�4=� �������� ��� �������

    ��������#� 6���� �������� ���� ������(� �!� ��4� �������� GC���������� ��� ��8#� �..�3����

    :����F�� ��� %�(���#� �..�3� /�� ��� ��8#� �..+H8� /��� ",�� !����(� �!� �(�� ���� ���������

    �(�������������9����������������������'��������!���������������#�'���������

    ���#��������(�������G%'��������8#��..�3�����6�F������8#��..�3�A��F������8#��..+H8�/����+�

    �(����� ��������� ��� ��������� ��������� �!� �6�� ",�� �������� ���� 9��� ����������)�

    �����(�G����!���������8#��.��H8� �������������D ������",���������#�����!������2�

    �!��������������������������#��������F��(��������������������(�6����������.�

    Page 4 of 35Plant & Cell Physiology

  • For Peer R

    eview

    � �

    ���������������!����(�G,�������"���!�(��#��..�3����������8#��..�H8���

    � � ������������������9�������������������!������!��������������������G6�������

    ������H� ��� ���9�������8�6��.�$�1� ���� 9��� �����!���� ��� �� �������� ���������� �!���

    ���� �(������� ��� ��������#� ���� ���� ������ ������������� 6��.�$�1� ���9�����

    ������� �������� ����� �������������� ��������� ����� ������ G:������ ��8#��..2H8�/�����

    �����2� ��9!����(��������� G�����21��H��!����9�������� �����9��� ��������� ���9����

    �����(�����9��3���6����#� �������������!���

  • For Peer R

    eview

    � �

    G����+2��.H#� �.�$< � G��������.H� ��� �.�$E� �"�� ��������� ���������(� �������������6���� ������ �!� �.�$ 1� ��� �.�$(���.�

    ��9!����(� ����8� /�����1����!�� ��������� �!� �.�$2 � !���� ���������� �!� �������

    ����������� ����� ��� ����� ��������� ��������� ����� ��!!��������(� ���������� ��������

    ��������� ����������#� ����� ���� ������#� ��� ����� ����������� ���6��8� /������

    ���������� ��������� ������� �!� �.�$2 � ���� ��� ���� ������� !����� �!� ���������

    ������� �������� �������� ����� !������� ������������� �� ���� ����1�!1!��������

    �����(�����!����������!����(������������������������!��������������8� ����

    ��+�

    ��)�

    ������2�

    ��.�

    Page 6 of 35Plant & Cell Physiology

  • For Peer R

    eview

    � +

    ��������������������&�"��

    ��������������%����������������������

    ���

    A��������(#�����������������9������������!!�����������������������(���#�6���������

    ���������1��G,6H��(������!�=������������������������������!��������������������

    ������� ��������� �!� ��������� ����� G���� ��� ��8#� �.�.H8� ����� ����� �(����#� �����������

    6��������"�/5��*�����9�������������#�6�����������������!���������������������

    �����!�������3�4�����!����(��������������������������)�$ 0.;>�����!����(�+�

    ������ ���� ��������� G���� ��� ��8#� �.�.H8� ��� ������� ����� �(����� ��� ���������)�

    ���(���� �!� ������ �&.��� .�7�4� �3� $4.� G�.�$H� ����#� ��� !���� ����� ����2�

    �.�$2 �G��������.H��������6�����������������������������������������������8��.�

    � ��������� ��������� ��������� ����� !��� �.�$2 #� �� J�)..� 9�� C����#� �..)H8� C����� ���� ������������2�

    �������#���������������!��.�$2 �6��������F�����9�����������!�������������������.�

    ���� �������� ��������� ������ ��� �� ���� ������ ����� �!� ���� ���������� ��� ����������

    ��������� -��#� �������� ����� ����� ���� ������ ��� ��� ��������� ����� ������������

    ����������������(�����������������������9�����G4��8��=H8��.�$2 �6�������!����(����

    ����������������������6���������!�����G�.�K>��1������������������#�

  • For Peer R

    eview

    � )

    ������������������#��.�$2 �6���!�������9�������������������������(�������������

    ��������������������������-���G4��8��5H8�,�6����#� ���������������-��#����6�����

    ����!����(����������������������������G4��8��4H8� ���

    C����� �������� ����� ����������#� �.�$2 � 6��� ��������� �� ���� �������������

    ;�������������!������������������������G4��8��"#�,H8� ���������(#��.�$2 �6����������

    ����!����(������������ ����������������������������� ���� �������� �����������������

    ������������������!����������������������������9���F�������������������������G4��8�+�

    �"H8� � ���� �6�(� !������ �������� �����#� �.�$2 � 6��� ������(� ��������� �� ����)�

    ;��������������������������#����6��F�(��������������������������G4��8�� H8� �2�

    �(����(��#� ��������� ��� ��(�����#� �.�$2 � 6��� ����������(� ��������� �� �����.�

    ����������������G4��8���#�:����%H8����

    ����

    �%*�+, !-.$�������������������������������������������

    ����

    /�� ��F� ���� ��9�������� �����-����� �!� ���� ������� ������#� 6�� ��������� �����

    �������� ������� ��6���� ���� $�>E� G$����!��6���>�����E����H� �"�� ������������

    ������ �� $1�������� ������������ !����� 9��6��� ���� !���1������ ������� ��� �����+�

    5"4A� ������8� %������ �!� ���� !����� ������� �� �(����(��� ��� ����� ����� �!��)�

    ���9�(1����!���������9��������������6����������9(��!�����������(8����������2�

    ���6������������5"4A�!���������6��������!�����������(���������!���������������.�

    ���������������(����(���G4��8��>#�

  • For Peer R

    eview

    � 2

    ���������/1C

  • For Peer R

    eview

    � �.

    G4��8��=H8���

    � ���

    ��

    � ������� "��

    ���� ��� ������ ����� ��� �� �������� ���������

    ������������������������������������

    ���

    ����.�$2 ����������������� ���������������� �����9�������� ��������������#������

    ����������9��������������������������9�������������������������������������+�

    G:��� ��� ��8#� �..23� �����-� ��� ��8#� �.��3� $���� ��� ��8#� �.��H#� 6�� ��� �����������)�

    ������1����!������������!��.�$2 � !���������������!������������������������2�

    ���������������������������8�/��!��������� ��������������!����� ������������.�

    ������9����#� ���� �������� ������ 6���� ��������� �� �� =$"���::�;3� 9�F���������

    G4����������8#��..�3�4��8��=H8����

    � � ��� !����� ��������� �.�$2 � !���� ����3�4 � ���3�48� ���������8� � ���9�����������

    �����#�3�4 � ���������������(�6��� ������ �� ����������� ���6��F� ������������������

    ����;������������G���������8#��.�.3�4��8��$H8�5���������������!��.�$2 ����������

    9(� ���� 3�4 � ��������� ���� ��� ���� �������� �� ������ �������� ����������� ���#����

    ��������� �� �� ������ ���� �

    ��������D�������� ���F� G4��8� �C1"H8� � �������#��+�

    3�4 ::�.�$2 � ������ ���� ���������� ������ �!� ������� ����� ����� G4��8� �5#� "H#� 6������)�

    6���1�(����������(�����(��������������!������������������GC������4����#��.�.3�4��8��2�

    ��#� =H8�

  • For Peer R

    eview

    � ���

    ��������������������������������6���������!���������������-����6��������������(���

    �����(���������(����������G4��8��:H8� ���

    ���

    ���������� ��� ��

    � ������� "��

    ���� ��� ������ ���� ����

    ���

    � �������

    �������������������������������������

    ���

    ��� ����� ��������� �.�$2 � !���� ���� ���������� �!� �������������� ��������� ����8�+�

    /����� ���������� 6���� ����0� 567"#� .�$2#� ��� 3�)88� 567"� ������ ��)�

    ����������� �����������!����� G���F��������8#��..+H#�3�)8����������A1�� �(���2�

    ����������� !����� G����� ��� ��8#� �..�3� "������ ��� ��8#� �..+H#� ���.�$2� ������ ���.�

    �������1��F��F�����GC������������8#��..)H8�/��(�6�����������!�������'���������������!����

    ��������������������(�G�������������8#��.��3�A������������8#��.��3�A����F�������8#��.��H8����

    /��������� �����!!����9��6��� ������1����!������������!� ����������������������

    ���9���-��� ��@D ��� ������#� 6�� ��������� ���A���

    � ����� ���9����� �� ����1�����������

    ������������������������������!��������������� 8��������!��2�.�/0�..���������

    �!����9�������#��..8�6��������(���������9���������������������������������������

    �����

    ��������D�����������F��G�6����������8#��..�H8� ��+�

    � � 567"�6������������������;�������������!��������������������G���F��������8#��)�

    �..+3� 4��8� ��H8� /�����1����!�� ��������� �!� �.�$2 � !���� ���� 567"� ����������2�

    ������ ���� !�������� �!� ���������� ���� �

    ��������D�������� ���F�� �� �������.�

    ���������9��������;������������G4��8��=14H8� ��������#�567"::�.�$2 ��������������

    �����������(�������(����G4��8��$#�C#�4H#���F���������9���������3�4 ::�.�$2 ����������

    G4��8��5#�"H8����������#�������1����!������������!��..83("�

    �������9(�����567"����

    ������������9����������

    ��������D��������������;������������G4��8��"#�,H8����

    ���������(#� ��� ����� ���9��������� �

    ��������D�������� �� ���� ������ �������� G4��8����

    �"#�,H#������������������!!�����9���������������1����!������������!��.�$2 �!�������

    ����567"����������G4��8��=14H8��+�

    � � .�$2�6���������������������������������������������������������#���������)�

    (���� ��������������#� ������� ����� ����������������� GC���������� ��8#��..)3�4��8��2�

    � H8�5���������������!��.�$2 �!��������.�$2����������������� ������������!��.�

    Page 11 of 35 Plant & Cell Physiology

  • For Peer R

    eview

    � ��

    ��������������.�$2�G4��8���#�:H8�4���������!������

    ��������D�����������F����

    �� ������ �������� 6��� ����9��� G4��8� ��#� :H#� 9��� ��� ��� ����������(� ��� ����� �� ������

    567"::�.�$2 � ������ G4��8� �=14H#� �������� ����� ���� 9������ ��������� �!���

    �.�$2 � �� ���� ������ ����� ����� ���� ���� ���������� ���� �!!���� �!� ������ �������

    �������� �� ���� ��������#� �������� ��� ���� �������� ��������� �!� �.�$2 � �� ������

    ;������������9(�����567"���������8�B��������������#�������1����!�������������

    �!��..83("�

    �!��������.�$2��������������������������F�9�������������������������+�

    ����������� �������� ��� ����� ���� ��567"::�..83("�

    � �����-� ��� ���6� �� 4��8� �#�)�

    .�$200�..83("�

    ������������6����������������

    ��������D�������������0������2�

    ����;�����������#�����������������(������������������G4��8��%H8� � ��.�

    � � 3�)8�6�����������(����������������������������������������������G����������8#����

    �..�3�"�����������8#��..+3�4��8��>H8�/�����1����!������������!��.�$2 �!�����������

    3�)8� ��������� ���9����� ������� �!!���� ��� ���������� �9���0� ���������� �������

    ��������D�������� ���F�� �� ������ �������#� ��� �����������(� ���� ��(���� �� �������

    �����������������-���G4��8��

  • For Peer R

    eview

    � ��

    � � /��� ����� ����������� ��������� �� ������ �������� ��������� 6���� ����� ���(-��8���

    .�$2::�.�$2 � ���������6�������(�����������������6���G4��8��=H#��������6������

    ������ ������� ���� �

    ��������D�������� �� (���� ��������� ����� 9��� ��6��� ������

    ��������D�������� �� ����� �������� ��� ����� G4��8� � H8�3�48::�.�$2 � ������ ������

    ������� ����������� ���6��� �� �� �!���� ���� ����������� ����������#� 6�������

    3�)8::�.�$2 �������������(�����������������������6��������!���������������������

    ����������� G4��8� �=H8� �� ���� 9��� ���������� ����� ���� ��������� �� ��6��� ����� �!�+�

    ������������������������

    �������������6���������!��������������������������)�

    6������������� !��� ���������������� �������� GB������O���#������8#��..�H8�B��� ��������2�

    6������������6���� ���������������������!�3�48����3�)8����������8�3�48�6����.�

    ��������� �� 9���� �������� ��� ����� ��� ���������� ��� ������� ����� G4��8� � H#� 6��������

    3�)8�6������������������������������G4��8��>H� � � � � � � � � ����

    � � � � � ����

    #���

    �������

    ����

    /��� ��������� ������� �!� �.�$2 � �� ����� ���������� 6��� ���������8� �.�$ 1����

    ��9!����(� ����� 6���� ��������� �� ���6��� �(����(��� �� �������� ��� �������+�

    �������#��������������������-������������������������������G�����-������8#��)�

    �.��H8� �.�$(�� ��� ���9���� �!� ���� ����� 6���� ��������� �� ���6��� ������� �!��2�

    �(����(��#���(�����#��������#�(�����������������������!�������������#�9�������.�

    �� ������ G$���� ��� ��8#� �.��H8� ,����#� 6�� !���� ����� ���� ��������� �!� �.�$2 � 6������

    ������(� ���������� ��� ���� ;������� ����� ��� ����D���������� �������� �!� ��������

    ���������3� ���� �� ���� ��� ����������� ����������#� ��� 6��� �����F��� �� �������

    ������������������������������������������������-����!����9��������������G4��8����

    ��14H8� 4����������#� �.�$2 � 6��� ��!!��������(� ��������� ������ �������� ��������

    ����������#�������!������9(�"���������(�����������������������������!������������

    ����� ���������#� ��� �� ������� ���������� ����� ���������� ���� �������� ������+�

    ����������G4��8��"1 H8� ���������������(����������#���������������!��.�$2 ������)�

    9���������������9������������9(����������������������������G>�--����������8#��..�3��2�

    C�����������8#��..�3�&���������8#��..+3�A������������8#��.��H8�/�F����������#������������.�

    Page 13 of 35 Plant & Cell Physiology

  • For Peer R

    eview

    � ��

    ����� �.�$2 � 6��� ������(� ��������� �� �������� ��� 9���� ������������� �����

    ��������������8���

    � � ������15"4A� !����� �������� �����-�� ��� ���� (�������� G4��8� �>1AH#� 6�������

    5"4A1�����2����������15"4A������-������������(������������������9������

    G�����-������8#��.��3�$���������8#��.��H8��������������������������-�����������������

    �������������������������!��.�$2 �6������!!�����!�����.�$ 1�����.�$(�#�������

    �����(���� ��������� !���� ������������� �!� �.�$2 � ������ 9(� ���� $�>E� �"��+�

    ��������� ������� ��(� ������������� 6���� ������ �!� �.�$ 1� ��� �.�$(�� ��9!����(�)�

    ����8� � ���� ������ ����#� �������� ��������� ���� ��������� �(����(��#� �������2�

    �(����(����������������#�����������(����(��9��������� �����������#����������.�

    ���6�����(���G4��8���#�=#�53�4��8��3������-������8#��.��3�$���������8#��.��H8� �������������

    �!��.�$2 �����.�$ 1#� �����������������������(���6�������������� �����������

    �����������9�������G4��8��$#�C#�,3������-������8#��.��H3�6�����������������!��.�$2 ����

    ����.�$(�#� ����������������������������������� �6�������!�����������������

    G4��8� � 1%3� $���� ��� ��8#� �.��H8� ���������(#� ��(� �� ���� ���� �!� �.�$2 � ���� �������

    ������������������������������������(������������������������������������������

    �������� ���6���1�(��� ������� G4��8� �4#�"H8� /���#� ��� ������ ��F��(� ��������9���������+�

    ����� �������� ����� ����� ������������� 9��� ����� ����!���(� �� ������ �!� ����������)�

    !�����8������������(#����������������(��������������������������!����#�9����2�

    ��!!��������������������;�������!!�����������1����!���������8��.�

    � � /�����1����!�� ��������� �!� �.�$2 � !���� 3�4 #� 567"� .�$2� ��� 3�)8����

    ���������� ������ �6� ���� �

    ��������D�������� ���F�� �� ������ ������� ��������

    ��������������� G4��8��C1"3�4��8� �=14#�

  • For Peer R

    eview

    � ��

    ����������������������������������������#�9�����������������������������������

    �� ���� ����������� ���� �������� G4��8� ��#� :H8� � �������#� 3�48::�.�$2 � �����

    3�)8::�.�$2 � ������ ���� ������ ����������� ���6��� G4��8� �=H#� �������� �������

    �����������������������������������9����������������������!���������������������

    ��������8�/�F����������#������������F��(����������������������������������������

    �����������������������������#�9�������������������������������������������������

    ���������������������������8� �+�

    A��������(#��������9����������������������.�$�1������������������������������!�)�

    ��������6�������������������G:��������8��..2H#�6��������9���������.�$ 1����2�

    �.�$(�������������������������������!����������������������������G�����-#�����.�

    ��8#��.��3�$��������8#��.��H8�,����#����������!�����������#�6��!����������.�$2 ����

    ��������� ���� ������#� ��� ��� 6��� �����������(� ��������� !���� ���� $�>E� �"�����

    ��������� G4��8� �#� �H8� ��������#� ������ ������� ����#�;������������ ����#� �������������

    ����� ����� �� ����� ���������� �!� �������� ��������� ��������� �.�$2 � !�������

    ���������� �!� ���� ����������� ����� ��� ����� ��������� ��������� ����� 6�������

    ��!!��������(���������G4��8���H8�/���#��������� ��������2�6����

  • For Peer R

    eview

    � ��

    ������(��� !���������(� ��!!����� �!!���� �� ����� ��������� ��������� �������� �����

    ������9�������!����.�$2 �G4��8��H8�/������������!����9���-�����D ����������������

    ����8�/��(���������������$4/ ��

    �����6�(��!������������������������������������#���

    ��!!���������������������8�/��(������������9����������������9(� ���������������

    ����!�������!���������������������(�G,�(����#��.��3�������������8#��.��H8�B���

    ���������(#��������������������9(�6���������������������������������������

    ����������������������������8� ��6����9��������������������6������������������+�

    �������������������9��6��������..8���������.�$2 ������!�!����������(���8�)�

    �������������(�������������..83("��

    �����6��������������������.�$2 � ��������2�

    ��6��������;������8� ��.�

    /����.�$2 �!�������������������6��������(��������������������������������

    ����#�6�������������������������������������������������������8�/����������

    ����� 9�� �������� �� ���� ���������� �!� ���� ��-��� �!� ;������� ����� ������

    ����D�����������������#���D����� ���������������!��������������������������8����

    � �������#� ���� �.�$2 � ��9!����(� ������ !���� ���9���0� �.�$2!#� �.�$2 #����

    �.�$< ��� �.�$

  • For Peer R

    eview

    � �+

    ��������������������

    ���

    $������������������������������������

    .��*�'����� ��������� ���(���$����9��1.� ��� ����=$"���::�;3� 9�F������ G4�������

    �����8#��..�H�6��������������������!�6���1�(�����������������8�A������������������������

    !��� ����3�4�����!����(��������)�$ 0.;>�����!����(�G���������8#��.�.H������9�����

    �����������=�$8�������6�������!��1�������-�����������������������(���2���A�����+�

    ��������������"��9���Q��=���������6�����M�G6D�H������������M�G6D�H�����8�)�

    /��� ������� 6������������� ��� �R$� !��� �� �#� ��� ���� ����!������ ��� �� ������� �����2�

    G��R$#�).�K>��1��

    �1�����������6��������1�������������#��.1�.M��,H8� ��.�

    ����

    0��������������������������������������������

    ��� ����� ���� "�/5��*/>

    � �(����� !��� ������ ��������8� 5��(� ������� 6�������

    ������� ����� ���� �5

    DC1/BAB� F���� G �������H8� /��� A$�� �������� !������

    ��������� �!� ���(� ������� !��� ���� ����� ������ �!� �.�$2 ��� !��� ������������

    ������� �!��.�$2 #�567"#�.�$2� ���3�)8�6���� ������� ��/�9��� ��8� �..83("�

    �6������

    ��������� 9(� ����������� A$�� ����� �������� �� /�9��� ��8� 5��� ���(� ���� 6����+�

    �!������ 9(� C� !������� 6��� ���� ��������� ��� ������� ���� ���� ����������+�

    ��;���#������!�������6������������������!���������1����!����������8��)�

    �����!� ��������������������6������������������ ����.��*���������������������2�

    ������ "E��.�8� A����� 6���� ����!������ ����� ���� ������ �!��������� ��������.�

    Page 17 of 35 Plant & Cell Physiology

  • For Peer R

    eview

    � �)

    G=������������8��22�H8�/�������������6��������������=���������6������8��K�D�%���

    �(����(�� ��� ��� K�D�%� F���(�� �������� �� ���� �������� ���F���8���

    �����1����� ��� ����-(����� �������� ����� 6���� ��������-��� ��� 6�� �����9�����

    ���������(�G���������8#��.�.H8� ���

    ���

    ����������������������1���������������������

    4��� ������������ �������� �!� "��� ���������#� (���� ��������� ��� ��!!�����+�

    �������������������������!!�����������!������������������6�����������8�/��(�)�

    6���������������+R$���������� �����>��19����1�1�����1�1����(�191C1��������2�

    ����G@1"��H#����>�����������!����(����#�.8�M�/�����@1�..#����.8��>���������.�

    ����������9�!!��#��,�+8.�6�����.��>�5C/�8���������6����6��������+.M�����������

    ��� ������� �������(��8� C $� G��!!�������1����!����1������H� ������� 6�������

    �������-��� ����� �� ��������� G��..� $$C����

    ���������5�������.#� "����(H� 6��� ����8� �����������

    ����!�����#� �1�1���� ��������� 6���� ������� �� 6����8� ������ ������ �� ������������

    �����6�����������6���� �1: ���������9������������(�GC������4����#��.�.H8��+�

    ��)�

    1���������)%%�����������

    ����2�

    ���������������(����(���6������������������������(������9���G$���#��.��H8�S�,T��.�

    ���6�������������!���������������9�����$�������#� 8�G��8�%����#�>B#����H8����

    /��� ������������� ����� �!� S�,T� ��� 6��� �������� ����� �� ��61����� ��������������

    ������G>���=�����#�A��F��5����H8� ����

    ����

    -���������������������2�����������������2��������������

    �������

    �!���� ��9������ !��� ���� ��������� �������� �� ���� ���#� ���� ������� 6���� ��������(����

    ������������8� ����� ��� �(����(�� ������ 6��� ��������� ����� ����!���� ������8��+�

    %������� ����� GU�� ��H� ��9���� 6���� ������ ����� ���� �������� ��� �� �����������)�

    ������8�4������������������#����������6��������!���������������������������2�

    �.�K>�

  • For Peer R

    eview

    � �2

    ��8�G�..�H�6����������8�/��������(����(���������������������������������������!���

    ����� ����� ���� ����� 6���� ��������� ��� �����9��� 9(� �����-� ��� ��8� G�.��H8� 5�����

    �����������������.1�.�������������6��������������������8���������������(�����!���

    ���� ����� 6��� ���!������ ����� >�����!�� 5��� ��� ������Q�� �1����8� ������ 6������

    �����������������9��A���������$��8���

    ��

    Page 19 of 35 Plant & Cell Physiology

  • For Peer R

    eview

    � �.

    �������������������

    �����������(����������������9������A$A�����8���

    ���

    .���������

    /����6��F�6�������������9(�!�����!����������-�����-��+20��.�.1�.�2� ����

    $�����#� $8#� "�����#� 58#� C��#� B8#� @�#� %8#� ���#� *8#� ,���#� �8#� ��� ��8� G�.�.H����

    $�������� ��� ����� !������ !��� .��*�'����� ��������� > ��.� �� �����9�(� �!����

    ����������������������������������8�C-�>��-�����-��)�0�����)1����)8��+�

    $���#� :8#� %����#� $8"8#� ������#� A8,8#�>����(#� "8�8#�>���(#� "8:8#�

  • For Peer R

    eview

    � ��

    C�����#�$8#�/�(���#�=8%8#�5�6����#�:8C8#�=��6#�A858#�,���#��8#����>�������#�,8"8� ���

    G�..�H� ���(���� �!� ������ �!� ����;?$.�?� ��������� �������� ����� ���������

    ;�����������������������.��*�'����8�3�����3�����-���.0�����1��+�8���

    C�������#� �8E8#� ��#� ,8#� A�����6��(#� �8:8#� >�����6�#� ����#� $8#� :���-#� >8#� ���

    ���"����6���#�58�G�..�H��"� �#����9��������"������������(� !��������������#���

    �� �!�������� �������� �!� ���9�������� ��1���������(� �������� ��� �������������

    !�����8�>&��>�����-��0���8�+�

    C������#� 8#�E��������#�E8#�C���(9��#�=8#�%����;��#�>8A8#�"���6���#��8#�E��C����#�)�

    C8#������8�G�..)H��������1��F��F������$������������!����������������������������2�

    ���9������������8������������0��2�1�2+8��.�

    C���������#�8�G�..�H�/���419���������/ �����������

    �����������8�4���������0����1�������

    C��#� &8#� ��� 4����#� �8� G�.�.H� ���� ���������� ������� ����� ���� ��!!���������� �����

    .��*�'����������8�3��-�4���-�.��'-����-�����.8��.+0���.��1��.��8����

    5����(#�:8�8#�,���#� �8�8#� A����#�B8#�B����#�:8#� �����#�/8#� ���#�:8#� ��� A�F����#����

    $8�8� G�..�H8� "���6�(1������9��� ������� !��� ����� !������� ������� ������

    ���������8�3�����C���0����1��28��+�

    5��������#�"8>8#�$����#�A8�8#�A������6��#��8#�����-#�>8#�$������#�C8#�$�����#�$8#�����)�

    ��8�G�.��H�5������!�������%�1A�A���������������������������6�(������!�������2�

    �������������������������������8�3������������0��22�1�.����.�

    4��F��#�:8�8#�%��#��8,8#�A����#�C8#�:����#��8E8#������-#��8:8#�"�#�$8#������8� G�.��H����

    A,*/B$,�B>51

  • For Peer R

    eview

    � ��

    G�.��H�>�����������������Ⅱ�������F�(������ �������������1������������������

    �(��� ������� �!����� �� ����� ������� ���� ���������� ��� ��!���8�3��-�4���-���

    .��'-����-�����.-��.)0��.+�)1�.++�8���

    "��(#� �8>##� :����F�#� �8#� �����#� C8#� %�(���#� B8#� ��� 5������#� >8� G�..�H� ������

    ���������� �$4/ ��

    � V�������� ����������� �!� ��@D ��� �������8� 4������ ���0���

    �+�1�+����

    ,���#� "8� ��� "���!�(��#� /8� G�..�H� ���1���������� ���� ��������0� ����#�+�

    ����������������������(�!�����8�3�����&�-�>��-��20��+�1�)�8�)�

    ,������#� =8�8#� ��� >����#� A8,8� G�..)H� ��%�#� ��"�� ��� A 8#�/(���#��8:8#����:�����#��8A8�G�..�H�"����16�������(���#�����������(����

    ������#� ��� ��������� �!� ����(� ���1���������� �.�$� ���� !����(� �� �������

    G6�����������H8���������))0���.1�+�8����

    ����#�=8� ���%'���:8� G�.��H� ��9�������� ����� ���������0� ���� ����������� �!����

    ������(���������������8�����-�6���-�3�����>��-���0�2+1�.�8��+�

    �����#�581>8#�"�#�*8#�=��1/�����#��8#����6���#�:8%8#�"����(#��8C8#���!!���#�$858#������8��)�

    G�.��H� �� C5%%�� �� ��������0� �A�/�%�� ��������� ���� ���6��� �!� ���� �����������2�

    .��*�'������������8�3������������0����+1����8��.�

    :��#��8#�=�#�*8>8#�&��#�/8������������#��8�8�G�..2H������2#������������1����8#� -W#� C8#� ��� C���F��#� �8� G�..�H� "�/5��*/>� ������� !������

    ����9�������1������������������!�������8�)���'��3��������-�+0��2�1�2�����

    :����F�#��8#����%�(���#�B8�G�..�H�/������9��������419���������/ ���������������

    �������8�4���������0����1���8��+�

    :��#��8#�,�����#�:8#����/��������#��8� G�22+H�A�����1���������������������� �����)�

    ��D ����������8�3��-�4���-�.��'-����-�����.-�12:���+)�1��+2���2�

    :�������:81�8#� P�#� 48#� /��#� %81�8A8#�>���(���#� :8#� :���F���#� �8#� 4�'���#� *8� ��� ��8��.�

    Page 22 of 35Plant & Cell Physiology

  • For Peer R

    eview

    � ��

    G�.��H� ���9�������� $(��D,���� -�1!����� �������� �&4�� ��� �&4�� ��������(���

    ��������� �9����� ���1����������� ��� ���1����9��� ������ ����� �9����� ���������

    �������8�3�����3�����-���+0�+��1+�����

    %�������#�8#���9���#���-��.0��.2V���8��.�

    >�--����#� >8�8#� ����#� >8E8#� �������#� �8�8#� A������#� �8#� =�������#� >8�8�8#����

    >��������#� �8#������8� G�..�H�A�(���������������!� ����.��*�'����� ���������������

    ����������������������������������8�3�����������+0���.+1����8����

  • For Peer R

    eview

    � ��

    5�������� �!� =���� ������ (����6� ���� ������ ���� ������� ������ ����������

    ����������� ����� 9�����������(��� ��.��*�'����� ��������8�)����������$��-���

    �.0����1���8���

    A������#��8#�>��9��#��8C8#������9����#��8�G�.��H�"��6������������������!������������

    ��������������8�����-�6���-�3�����>��-���0��+1��8���

    A����F�#� �8�8#� �����#� $8>8#� ��� =�!�(#� A8��!���#� �8#� "���!�(��#� /8#� >����(#� �8#� ��� ��8����

    G�222H� �� ���1C������� ������� �����-��� �!� ������� ��� �������(� �� �������

    .��*�'���������8������220����1�+�8��+�

    �����#� �8#� ��� 5������#� >8� G�..2H� ����� ������� ��� �������� ������ �� ������)�

    ��������������8�4��������20��.+�1�.+)��2�

    ���F��#��8:8#�%��'��#�>8#�>�(������#��8#�%�����#�>8#�,��������#�/8#�

  • For Peer R

    eview

    � ��

    E������� �8� G�..�H� %����-����� �!� ���� ���� ��������� ��@�� ��������� �6�� !�������(��.�

    ���������������������������6�(�������������������9����������������8������=��-����

    ��0����)1��������

    /�#�@8#�$������1E������9��#�%8 8�8#������#�>8#�&���#�$8#���9���#�$8E8#�5������#����

    >8#����&���#���������!��������������9(� ����/ ����9�;��������

    ������8�4���������0���.1�������

    /�6���#��8=8#����#�@8�8#�,���#�"8#����"���!�(��#�/8�8�G�..�H���@D ������������������

    ����������������#�������������9����(����������(���������������9(����8�3�����������+�

    ��0��).21�)����)�

    �9���1/��I�#��8#�=�������#�"8/8�8#����=����#�>8�8�G�.��H�,������������������!��2�

    ��������6��0� ���������� ����� ���������� �������9���9�������8�)���'��3��������-��+0��.�

    ���1���8����

    �9���1/��I�#��8#�4������#�48#�$�������#� 8#�=�������#�"8/8#�=�������#��8#��6����#��8#����

    ��� ��8� G�..2H� "�99������� �������� �� ���� ���������� ������� ���9�������� ��������

    �����������-�8�����-�>��-��20���2�1��228����

    �9���1/��I�#��8#��6����#��8#�$�����#��8#��6����#�:8#�%����-�#�%8#�=�������#�"8/8#�������

    ��8�G�..)H���������6��������9����������;��������99������DC5%%�������������������

    ���������8�4��-������>��-��.0����1��)8��+�

    �������#� /8#� >��!���#� �8#� ,���#� "8#� ��� "���!�(��#� /8� G�22+H� ��D ��� ���������)�

    ������������������!� ������������������������������������(��������(�������2�

    �������������������8�3����������20��2��1�2+�8� ��.�

    Page 25 of 35 Plant & Cell Physiology

  • For Peer R

    eview

    � ��

    E�����#��8� ���4����#� �8� G�..2H����0��� �������� !��� ����� ������� ����������8���

    ��������0��..�1�.��8���

    ���'���#�C8#�=�F���� #58#� �O���#�:858#� ��������#��8#�,���#�/8#�:���-#�>8#� ��� ��8���

    G�..�H�C����������������!���(��!�������������9(��������!���4������D �����

    �����������������������8�?&>6�C-���0��)+�1�))����

    ����!���#�$8�8#�&�9����#�$8#�,�����#��8#�:���#��8#�8,8#������-#��8>8�G�.��H���

    ���������� 9����� !��� ����������� ���������� �!� ����� �������� 9(� ",�� �������8�+�

    �����������0��+.)1�+��8�)�

    ����6���#� �8�8#� ��� =�����#� =8� G�..�H� ���0� ���������#� ����#� ��� ��������8�2�

    �8�=��8�2�0�+.+1+��8��.�

    �����(#�$8:8#�&����#�

  • For Peer R

    eview

    � �+

    .������������

    ���

    .��3�,3�/��������������������!������.�$2 ����#����������9�������������-������!���

    �������!�����������8���J�)..�9������������������!��.�$2 �6���!�����6����������

    ?�;31����������������8�"����5"4A�G�����������!���������������H����������

    �������A �G����������������#������������6��������H��������6�������6���9(��!���