Disruption of AtHAK / KT / KUP9 enhances plant cesium accumulation under low potassium supply

Autor: Ludovic Martin, Satomi Kanno, Nathalie Leonhardt, Loic Carasco, Virginie Camilleri, Serge Chiarenza, Pascale Henner, Laure Genies, Alain Vavasseur
Přispěvatelé: Signalisation de l'Adaptation des Végétaux à l'Environnement (SAVE), Institut de Biosciences et Biotechnologies d'Aix-Marseille (ex-IBEB) (BIAM), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d'études et de modélisations des systèmes (LEMS), CEA Cadarache, Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), IRSN/PSE-ENV/SRTE/LR2T, Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire (IRSN), DRF/BIAM/SAVE, Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Commissariat à l'Energie Atomique et aux énergies alternatives (CEA), PSE-ENV/SRTE/LR2T, PSE-ENV/SRTE/LECO, UMR 7265 CNRS/ CEA/ Aix-Marseille UniversitéBiosciences and Biotechnologies Institute (BIAM) (CEA-BIAM), Laboratoire de recherche sur les transferts des radionucléides dans les écosystèmes terrestres (IRSN/PSE-ENV/SRTE/LR2T), Service de recherche sur les transferts et les effets des radionucléides sur les écosystèmes (IRSN/PSE-ENV/SRTE), Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire (IRSN)-Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire (IRSN), Plant Environmental Physiology and Stress Signaling (PEPSS), Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Laboratoire d'écotoxicologie des radionucléides (IRSN/PSE-ENV/SRTE/LECO)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2021
Předmět:
Zdroj: Physiologia Plantarum
Physiologia Plantarum, Wiley, 2021, 173 (3), pp.1230-1243. ⟨10.1111/ppl.13518⟩
Physiologia Plantarum, 2021, 173 (3), pp.1230-1243. ⟨10.1111/ppl.13518⟩
ISSN: 0031-9317
1399-3054
Popis: Understanding molecular mechanisms which underlie transport of cesium (Cs+) in plants is important to limit entry of its radioisotopes from contaminated area to the food chain. The potentially toxic element Cs+, which is not involved in any biological process, is chemically closed to the macronutrient potassium (K+). Among the multiple K+ carriers, the high-affinity K+ transporters family HAK/KT/KUP is thought to be relevant in mediating opportunistic Cs+ transport. On the 13 KUP identified in Arabidopsis thaliana, only HAK5, the major contributor to root K+ acquisition under low K+ supply, has been functionally demonstrated to be involved in Cs+ uptake in planta. In the present study, we showed that accumulation of Cs+ increased by up to 30% in two A. thaliana mutant lines lacking KUP9 and grown under low K+ supply. Since further experiments revealed that Cs+ release from contaminated plants to the external medium is proportionally lower in the two kup9 mutants, we proposed that KUP9 disruption could impair Cs+ efflux. By contrast, we did not measure significant impairment of K+ status in kup9 mutants suggesting that KUP9 disruption does not alter substantially K+ transport in experimental conditions used here. Putative primary role of KUP9 in plants is further discussed.
Databáze: OpenAIRE
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