Altered gene expression by sedaxane increases PSII efficiency, photosynthesis and growth and improves tolerance to drought in wheat seedlings

Abstract

A note on versions:The version presented here may differ from the published version or from the version of record. If you wish to cite this item you are advised to consult the publisher's version. Please see the repository url above for details on accessing the published version and note that access may require a subscription.For more information, please contact eprints@nottingham.ac.uk Here we used a combination of chlorophyll fluorescence, gas exchange and gene expression 21 analysis, to aid our understanding of the basis of the physiological responses of wheat 22 seedlings under drought conditions to sedaxane, a novel SDHI seed treatment. We show that 23 sedaxane increased the efficiency of PSII photochemistry, reduced non-photochemical 24 quenching and improved the photosynthesis and biomass in wheat correlating with systemic 25 changes in the expression of genes involved in defense, chlorophyll synthesis and cell wall 26 modification. We applied a coexpression network-based approach using differentially 27 expressed genes of leaves, roots and pregerminated seeds from our wheat array datasets to 28 identify the most important hub genes, with top ranked correlation (higher gene association 29 value and z-score) involved in cell wall expansion and strengthening, wax and pigment 30 biosynthesis and defense. The results indicate that sedaxane confers tolerant responses of 31 wheat plants grown under drought conditions by redirecting metabolites from defense/stress 32 responses towards growth and adaptive development. 33 34

Biostimulant Effects of Seed-Applied Sedaxane Fungicide: Morphological and Physiological Changes in Maize Seedlings

“…Recent studies have demonstrated the influence of pyrazole-carboxamide succinate dehydrogenase inhibitors (SDHIs) on plant physiology ( Ajigboye et al, 2014 , 2016 ). These comprise a relatively new class of fungicide (since 2000), and now include various active ingredients, such as boscalid, bixafen, isopyrazam and sedaxane, which can disrupt fungal respiration causing a breakdown in energy/ATP production ( Avenot and Michailides, 2010 ).…”

Influence of sedaxane on state of antioxidative and osmoprotective systems of corn seedlings under conditions of salt stress

“…Водночас не виключено, що зміни окремих показників редокс-метаболізму під впливом седаксану зумовлені його непрямими ефектами. Як уже зазначалось, у рослин пшениці під впливом седаксану зафіксовано зміну експресії сотень генів, причетних не лише до редокс-гомеостазу, а й до процесів гормональної регуляції [7]. Такі зміни можуть істотно впливати на ріст рослин за нормальних і стресових умов.…”

“…Водночас фізіологічна активність седаксану щодо рослин, ймовірно, пов'язана не лише зі змінами активності СДГ. Встановлено зміну експресії сотень генів у листках, коренях і проростаючому насінні пшениці під впливом седаксану [7]. Зокрема показано посилення експресії гена глутатіон-S-трансферази та інших генів, причетних до метаболізму глутатіону.…”

“…Зокрема показано посилення експресії гена глутатіон-S-трансферази та інших генів, причетних до метаболізму глутатіону. Також встановлено пригнічення експресії генів ферментів, що беруть участь у синтезі жасмонової кислоти, етилену та АБК [7]. На проростках кукурудзи показано, що седаксан виявляє помітні ауксино-і гібереліноподібні ефекти [8].…”

“…Крім того, виявлено активацію фенілпропаноїдного метаболізму. В експериментах із дорослими рослинами пшениці встановлено, що седаксан підвищував ефективність функціонування фотосистеми II за умов посухи [7]. Отже, його можна розглядати як речовину з широким спектром фізіологічної, зокрема стрес-протекторної, активності.…”