DRM1 and DRM2 expression regulation: potential role of splice variants in response to stress and environmental factors in Arabidopsis

Abstract

The DRM1/ARP gene family is increasingly exhibiting associations with stress conditions at the transcript level. Traditionally correlated with dormancy, increases in transcript levels in response to various treatments have also been reported in various species. As alternative transcript splicing is common in stress conditions, the splice variants of AtDRM1 and AtDRM2 were assessed further in this study. A previously undescribed splice variant of AtDRM1 (AtDRM1.6) is introduced in this work. In silico analyses of predicted protein sequence of all splice variants showed that all variants retain the predicted intrinsically disordered nature. Transcriptional studies of AtDRM1 and AtDRM2 in response to a wide range of abiotic, physical and hormonal treatments showed that AtDRM1.6 is differentially regulated at the transcriptional level compared with other splice variants. Promoter analyses demonstrated AtDRM1 light regulation via the upstream promoter sequence.

Seed Production Affects Maternal Growth and Senescence in Arabidopsis

“…We explored the similarities between dormancy and GPA: gene expression changes from growing to arrested meristems and vice versa are consistent with the idea that GPA represents a shoot dormancy. For example, two of the genes with highest gene expression changes during GPA are the AtDRM1 and AtDRM2 genes, considered markers for dormant axillary buds (Tatematsu et al, 2005;Rae et al, 2014). Furthermore, genes responding to ABA, which have recently been proposed to regulate axillary bud growth (Yao and Finlayson, 2015), are strongly up-regulated during GPA.…”

Isolation and Expression of Dormancy-associated protein 1 (DRM1) in Poplar (Populus alba × P. glandulosa)

“…이러한 결과는 현사시나무의 PagDRM1 유전자가 건조와 염 스트레스에 반응하여 발현 이 증가함을 의미한다. 염과 건조 처리에 의한 DRM 유전자의 발현 증가는 애기 장대(AtDRM1.1, AtDRM2)에서도 보고된 바 있다 (Rae et al 2014). 또한 배추의 BrDRM1 (Lee et al 2013)과 땅콩의 AhDRM1 유전자도 염과 건조에 의해 발현이 증가하는 것으로 나타 났다 (Govind et al 2009).…”

“…완두콩의 PsDRM1은 본 연구결 과와 유사하게 ABA에 의해 발현이 증가하지만 GA에 대해 서는 반응하지 않았다 (Stafstrom et al 2000). 그러나 애기장 대의 AtDRM1.2와 AtDRM1.4는 GA에 의해 발현이 감소하는 것으로 나타났다 (Rae et al 2014). 따라서 GA 처리에 따른 PagDRM1 유전자의 반응은 다른 식물에서 보고된 DRM 유 전자의 발현특성과는 차이가 있는 것이다.…”

“…따라서 GA 처리에 따른 PagDRM1 유전자의 반응은 다른 식물에서 보고된 DRM 유 전자의 발현특성과는 차이가 있는 것이다. 반면, JA에 의해 서는 처리 0.5시간에서 PagDRM1의 발현이 크게 감소하였 는데, JA에 의한 DRM 유전자의 발현 감소는 애기장대에서 도 보고된 바 있다 (Rae et al 2014). 이상의 결과와 연구사례들은 DRM 유전자가 다양한 비생 물적 스트레스 및 식물 호르몬에 대하여 식물에 따라 다르 게 반응함을 의미한다.…”

“…즉, DRM 유전자는 애기장대 (Rae et al 2014), 배추 (Lee et al 2013) 그리고 땅콩 (Govind et al 2009) 등의 식물에서 건 조, 염, 상처 및 동결 등의 비생물적 스트레스에 반응하여 발 현되는 것으로 보고되었다. 이러한 결과는 DRM 유전자가 식물의 생활주기에서 일어나는 휴면 뿐 아니라 비생물적 스트레스 반응에도 관련이 있다는 것을 의미한다.…”