CYP709B3, ein Cytochrom P450-Monooxygenase-Gen, das an der Salztoleranz in Arabidopsis thaliana beteiligt ist

HINTERGRUND: Im Arabidopsis-Genom gibt es 272 Cytochrom P450-Monooxygenase (P450)-Gene. Die biologischen Funktionen der Mehrheit dieser P450s sind jedoch unbekannt. Die CYP709B-Familie der P450s umfasst drei Genmitglieder, CYP709B1, CYP709B2 und CYP709B3, die eine hohe Ähnlichkeit in der Aminosäuresequenz aufweisen und für die es keine Berichte gibt, die biologische Funktionen aufklären. ERGEBNISSE: Wir identifizierten T-DNA-Insertion basierte Nullmutanten der CYP709B-Genfamilie. Unter normalen Wachstumsbedingungen wurden keine offensichtlichen morphologischen Phänotypen gezeigt. Bei der Untersuchung der Reaktionen auf ABA und Salzstress in diesen Mutanten zeigte nur die cyp709b3-Mutante eine Empfindlichkeit gegenüber ABA und Salz während der Keimung. Unter moderater Salzbehandlung (150 mM NaCl) wies cyp709b3 einen höheren Prozentsatz geschädigter Sämlinge auf, was auf eine geringere Toleranz gegenüber Salzstress hinweist. CYP709B3 war in allen analysierten Geweben hoch exprimiert und besonders hoch in Sämlingen und Blättern. Im Gegensatz dazu waren CYP709B1 und CYP709B2 in Schoten hoch exprimiert, jedoch auf sehr niedrigen Ebenen in anderen Geweben. Unter Salzstressbedingungen wurde die CYP709B3-Genexpression nach 24 Stunden induziert und blieb auf hohem Ausdrucksniveau. Die Expression des Wildtyp-Gens CYP709B3 in der cyp709b3-Mutante komplementierte vollständig den salzintoleranten Phänotyp. Darüber hinaus zeigte die Analyse des Metabolitenprofils einige Unterschiede zwischen Wildtyp- und cyp709b3-Mutantenpflanzen, was den salzintoleranten Phänotyp der cyp709b3-Mutante unterstützt. SCHLUSSFOLGERUNGEN: Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass CYP709B3 eine Rolle in der ABA- und Salzstressreaktion spielt und Beweise zur Unterstützung der Funktionen von Cytochrom P450-Enzymen in der Pflanzenstressreaktion liefert.