Overexpression of maize transcription factor ZmNF-YC14 positively regulates drought and salt stress responses in Arabidopsis thaliana.

يُنظّم التعبير المفرط عن عامل النسخ ZmNF-YC14 في الذرة استجابات إجهادي الجفاف والملوحة بشكل إيجابي في نبات *Arabidopsis thaliana*.

Clicks: 152
ID: 282027
2025
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
Emerging

Ranked #14 of 14 articles by views in plant science : an international journal of experimental plant biology

Most read Least read

Bar heights use a square-root scale.

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
Abstract
Maize (Zea mays L.) is a food crop with the largest planted area globally and one of the highest total yields worldwide. However, in recent years, deteriorating climate, increasing scarcity of freshwater resources, and rising land salinity have caused drought and salinity stress to be the two major factors that restrict crop growth, development, and yield, significantly affecting crop production and ecological sustainability. Nuclear factor Ys (NF-Ys) are an important class of transcription factors (TFs); however, their roles in plant stress tolerance responses and the underlying molecular mechanisms remain largely unknown. In this study, we conducted a bioinformatic analysis of 17 members of the maize NF-YC family and examined the ZmNF-YC14 gene through multiple sequence alignment among different species and HFD_NF-YC-like functional domains. Reverse transcription quantitative PCR (RT-qPCR) results indicated that ZmNF-YC14 exhibited the highest expression levels in maize leaves and was positively expressed under both drought and salt stress treatments. Western blot analysis revealed a distinct band at 27.68 kDa. Analyses of Escherichia coli BL21 and yeast strains confirmed that ZmNF-YC14 plays a biological role in enhancing tolerance to salt and drought stress. Arabidopsis plants overexpressing ZmNF-YC14 demonstrated reduced levels of hydrogen peroxide, superoxide anion, and malondialdehyde while exhibiting increased peroxidase, catalase, and superoxide dismutase activities after drought and salt stress treatments. This effect was attributed to the reciprocal relationship between ZmNF-YC14 and its downstream target gene ZmCONSTANS-LIKE16. Therefore, ZmNF-YC14 and ZmCONSTANS-LIKE16 may be essential for the response to abiotic stresses such as drought and salt stress in maize. They play a crucial role in the development of new germplasm, cultivation of new maize varieties, addressing the 'necklace' problem in crop breeding, and ensuring national food security.
تُعدّ الذرة الصفراء (*Zea mays* L.) محصولاً غذائياً يحظى بأكبر مساحة مزروعة عالمياً، ويُسجّل واحداً من أعلى معدلات الإنتاج الإجمالي على مستوى العالم. ومع ذلك، أدى تدهور المناخ وتزايد ندرة موارد المياه العذبة وارتفاع ملوحة الأراضي في السنوات الأخيرة إلى جعل إجهادَي الجفاف والملوحة العاملين الرئيسيين المقيدين لنمو المحاصيل وتطورها وإنتاجيتها، مما يؤثر تأثيراً كبيراً في الإنتاج المحصولي والاستدامة البيئية. تُمثّل عوامل النواة Y ‏(NF-Ys) فئةً مهمة من عوامل النسخ (TFs)؛ إلا أن أدوارها في استجابات تحمّل الإجهاد لدى النبات والآليات الجزيئية الكامنة وراءها لا تزال غير معروفة إلى حد كبير. أجرَيْنا في هذه الدراسة تحليلاً معلوماتياً حيوياً لـ 17 عضواً من عائلة NF-YC في الذرة الصفراء، وفحصنا الجين *ZmNF-YC14* من خلال محاذاة التسلسلات المتعددة عبر أنواع مختلفة والنطاقات الوظيفية الشبيهة بـ HFD_NF-YC. وأشارت نتائج تفاعل البوليميراز المتسلسل الكمي بالنسخ العكسي (RT-qPCR) إلى أن الجين *ZmNF-YC14* أظهر أعلى مستويات التعبير في أوراق الذرة الصفراء، وكان تعبيره إيجابياً تحت معاملات إجهادي الجفاف والملوحة على حد سواء. وكشف تحليل لطخة ويسترن (Western blot) عن حزمة مميزة عند 27.68 كيلو دالتون. كما أكدت التحليلات التي أُجريت على سلالات الإشريكية القولونية (*Escherichia coli* BL21) والخميرة أن الجين *ZmNF-YC14* يؤدي دوراً حيوياً في تعزيز تحمّل إجهادي الملوحة والجفاف. علاوةً على ذلك، أظهرت نباتات الأرابيدوبسيس (*Arabidopsis*) التي تُفرط في التعبير عن *ZmNF-YC14* انخفاضاً في مستويات بيروكسيد الهيدروجين، وأنيون السوبر أكسيد، والمالونديالدهيد، في حين أبدت زيادةً في أنشطة إنزيمات البيروكسيديز، والكاتالاز، وديسميوتاز السوبر أكسيد بعد معاملات إجهادي الجفاف والملوحة. وعُزي هذا التأثير إلى العلاقة التبادلية بين *ZmNF-YC14* والجين المستهدف التابع له *ZmCONSTANS-LIKE16*. وبناءً على ذلك، قد يكون الجينان *ZmNF-YC14* و*ZmCONSTANS-LIKE16* أساسيين للاستجابة للإجهادات اللاإحيائية مثل إجهاد الجفاف والملوحة في الذرة الصفراء؛ إذ يؤديان دوراً حاسماً في تطوير أصول وراثية جديدة، واستنباط أصناف جديدة من الذرة الصفراء، وتجاوز مشكلة "عنق الزجاجة" (المعوقات الحرجة) في تربية المحاصيل، وضمان الأمن الغذائي الوطني.
Reference Key
wang2025overexpression Use this key to autocite in the manuscript while using SciMatic Manuscript Manager or Thesis Manager
Authors Wang, Yimeng; Jiao, Peng; Wang, Chunlai; Wu, Chenyang; Wei, Xiaotong; Liu, Siyan; Ma, Yiyong; Guan, Shuyan
Journal plant science : an international journal of experimental plant biology
Year 2025
DOI
10.1016/j.plantsci.2025.112502
URL
Keywords

Citations

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

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