molecular mechanisms behind the physiological resistance to intense transient warming in an iconic marine plant

الآليات الجزيئية الكامنة وراء المقاومة الفسيولوجية للاحترار العابر الشديد في نبات بحري أيقوني

Clicks: 327
ID: 221356
2017
Free PDF
Article Quality & Performance Metrics
Overall Quality
Not rated
Combines reader engagement with the AI quality analysis. This article has not been analysed, so there is no overall score — reader engagement is measured and shown alongside.
AI Quality Assessment
Not analyzed
Readership in this journal
Steady

Ranked #255 of 812 articles by views in phytochemistry letters

Most read Least read

Bar heights use a square-root scale. Only the 120 most-read articles are drawn; the journal has 812 in total.

Mint this article as an NFT
Not yet minted

Create a permanent, verifiable on-chain record of this article on the Scimatic Network. The NFT is held in your Journament account, and you can withdraw it to your own wallet at any time.

5 SUSD one-off · no wallet required
Sign in to mint
Abstract
The endemic Mediterranean seagrass Posidonia oceanica is highly threatened by the increased frequency and intensity of heatwaves. Meadows of the species offer a unique opportunity to unravel mechanisms marine plants activate to cope transient warming, since their wide depth distribution impose divergent heat-tolerance. Understanding these mechanisms is imperative for their conservation. Shallow and deep genotypes within the same population were exposed to a simulated heatwave in mesocosms, to analyze their transcriptomic and photo-physiological responses during and after the exposure. Shallow plants, living in a more unstable thermal environment, optimized phenotype variation in response to warming. These plants showed a pre-adaptation of genes in anticipation of stress. Shallow plants also showed a stronger activation of heat-responsive genes and the exclusive activation of genes involved in epigenetic mechanisms and in molecular mechanisms that are behind their higher photosynthetic stability and respiratory acclimation. Deep plants experienced higher heat-induced damage and activated metabolic processes for obtaining extra energy from sugars and amino acids, likely to support the higher protein turnover induced by heat. In this study we identify transcriptomic mechanisms that may facilitate persistence of seagrasses to anomalous warming events and we discovered that P. oceanica plants from above and below the mean depth of the summer thermocline have differential resilience to heat.
يواجه عشب البحر المتوطن في البحر الأبيض المتوسط، *بوزيدونيا أوشيانيكا* (*Posidonia oceanica*)، تهديداً كبيراً بفعل تزايد وتيرة موجات الحرارة وشدتها. وتتيح مروج هذا النوع فرصة فريدة لكشف الآليات التي تنشطها النباتات البحرية للتكيف مع الاحترار العابر، إذ يفرض انتشارها الواسع عبر الأعماق تفاوتاً في تحمّل الحرارة. ويعد فهم هذه الآليات أمراً بالغ الأهمية لصونها. عُرِّضت أنماط جينية ضحلة وعميقة من الجمهرة ذاتها لموجة حرارية محاكاة داخل بيئات اصطناعية مصغرة (mesocosms)، بهدف تحليل استجاباتها النسخية (الترانسكربتومية) والفسيولوجية الضوئية خلال فترة التعرض وبعدها. وقد حسّنت النباتات الضحلة، التي تعيش في بيئة حرارية أقل استقراراً، التباين النمطي الظاهري استجابةً للاحترار؛ حيث أظهرت تكيفاً جينياً مسبقاً تحسباً للإجهاد. كما أبدت النباتات الضحلة تنشيطاً أقوى للجينات المستجيبة للحرارة وتنشيطاً حصرياً للجينات المشاركة في الآليات التخلقية (فوق الجينية) والآليات الجزيئية الكامنة وراء استقرار تمثيلها الضوئي وتأقلمها التنفسي المتفوقين. وفي المقابل، عانت النباتات العميقة من أضرار أشد ناجمة عن الحرارة، ونشطت عمليات أيضية لاستمداد طاقة إضافية من السكريات والأحماض الأمينية، ويرجح أن ذلك جاء لدعم ارتفاع معدل تجدد البروتين الناجم عن الحرارة. نحدد في هذه الدراسة آليات نسخية قد تيسر بقاء الأعشاب البحرية وصمودها أمام أحداث الاحترار الشاذة، واكتشفنا أن نباتات *P. oceanica* النامية فوق متوسط عمق المنحدر الحراري الصيفي وتحته تملك قدرة متباينة على الصمود أمام الحرارة.
Reference Key
marn-guirao2017frontiersmolecular Use this key to autocite in the manuscript while using SciMatic Manuscript Manager or Thesis Manager
Authors ;Lazaro Marín-Guirao;Laura Entrambasaguas;Emanuela Dattolo;Juan M. Ruiz;Gabriele Procaccini
Journal phytochemistry letters
Year 2017
DOI
10.3389/fpls.2017.01142
URL
http://journal.frontiersin.org/article/10.3389/fpls.2017.01142/full
Keywords
posidonia oceanica rna-seq heat stress comparative transcriptomics thermal toleranceplant culture

Citations

No citations found. To add a citation, contact the admin at info@scimatic.org

Comments

No comments yet. Be the first to comment on this article.