Ectopic expression of pectate lyase PtxtPL1-27 in aspen affects leaf cuticle development

Sammanfattning

Cuticle - a hydrophobic barrier of cutin and waxes covering the outer cell wall surface of plants - enables survival in terrestrial habitats. However, it is not understood how the hydrophobic cuticle precursors travel through the homogalacturonan-rich hydrophilic cell wall. To elucidate the role of homogalacturonan in cuticle development, we disrupted its integrity by overexpressing a pectate lyase, PtxtPL1-27, in aspen. PtxtPL1-27 had pleiotropic effects on shoot development, including the reduction of cuticle thickness and changes in cutin and wax composition, but the expression of cutin biosynthetic genes was little affected. Despite a reduction in homogalacturonan content in the leaves, labeling with the homogalacturonan-specific antibody JIM5 in the outer epidermal cell wall layer increased and displayed an altered pattern. Moreover, the ultrastructure of cell walls was changed concomitant with lipid accumulation. We propose that the disruption of homogalacturonan integrity affected the cutinsome-dependent transport and polymerization of cutin monomers in the cell wall.

Publicerad i

iScience
2025, volym: 28, nummer: 12, artikelnummer: 113963

SLU författare

• Biswal, Ajaya K

  • Institutionen för skoglig genetik och växtfysiologi, Sveriges lantbruksuniversitet
    
  • University of Georgia

• Banasiak, Alicja

  • Institutionen för skoglig genetik och växtfysiologi, Sveriges lantbruksuniversitet
    
  • Uniwersytet Wroclawski

• Mitra, Madhusree

  • Institutionen för skoglig genetik och växtfysiologi, Sveriges lantbruksuniversitet
    

• Derba-Maceluch, Marta

  • Institutionen för skoglig genetik och växtfysiologi, Sveriges lantbruksuniversitet
    

• Majda, Mateusz

  • Institutionen för skoglig genetik och växtfysiologi, Sveriges lantbruksuniversitet
    
  • Université de Lausanne

• Kushwah, Sunita

  • Institutionen för skoglig genetik och växtfysiologi, Sveriges lantbruksuniversitet
    

• Kumar, Vikash

  • Institutionen för skoglig genetik och växtfysiologi, Sveriges lantbruksuniversitet
    

• Abreu, Ilka

  • Institutionen för skoglig genetik och växtfysiologi, Sveriges lantbruksuniversitet
    

• Sivan, Pramod

  • Institutionen för skoglig genetik och växtfysiologi, Sveriges lantbruksuniversitet
    

• Immerzeel, Peter

  • Institutionen för skoglig genetik och växtfysiologi, Sveriges lantbruksuniversitet
    

• Moritz, Thomas

  • Institutionen för skoglig genetik och växtfysiologi, Sveriges lantbruksuniversitet
    

• Mellerowicz, Ewa

  • Institutionen för skoglig genetik och växtfysiologi, Sveriges lantbruksuniversitet
    

UKÄ forskningsämne

Utvecklingsbiologi
Cellbiologi

Publikationens identifierare

• DOI: https://doi.org/10.1016/j.isci.2025.113963

Permanent länk till denna sida (URI)

https://res.slu.se/id/publ/144903