Spatial specificity of auxin responses coordinates wood formation.
Spatial specificity of auxin responses coordinates wood formation.
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DOI：
10.1038/s41467-018-03256-2
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发表时间：
2018-02-28
影响因子：
16.6
通讯作者：
Greb T
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Brackmann K;Qi J;Gebert M;Jouannet V;Schlamp T;Grünwald K;Wallner ES;Novikova DD;Levitsky VG;Agustí J;Sanchez P;Lohmann JU;Greb T
植物激素生长素信号事件的空间组织是维持植物干细胞向分化后代动态过渡的基础。形成层是介导木材形成的干细胞生态位，从根本上依赖于生长素信号，但其确切的作用和空间组织尚不清楚。在这里，我们表明，虽然生长素信号水平在形成层后代的分化中增加，但在形成层干细胞中，中等水平的信号传导对形成层活性至关重要。我们发现生长素依赖转录因子ARF5/MONOPTEROS通过直接减弱干细胞促进基因WOX4的活性来自主限制干细胞的数量。相比之下，ARF3和ARF4在表达wox4的细胞外以冗余的方式作为形成层激活剂起作用。我们的研究结果揭示了生长素信号通过特定的信号成分对不同形成层特征的影响，并允许具有不同解剖结构的植物干细胞系统的概念整合。生长素活性控制着植物干细胞的功能。本文作者表明，在形成层中，适度的生长素活性通过arf5依赖性抑制干细胞促进因子WOX4来限制形成层干细胞的数量，而ARF3和ARF4则在WOX4表达域外促进形成层活性。
Spatial organization of signalling events of the phytohormone auxin is fundamental for maintaining a dynamic transition from plant stem cells to differentiated descendants. The cambium, the stem cell niche mediating wood formation, fundamentally depends on auxin signalling but its exact role and spatial organization is obscure. Here we show that, while auxin signalling levels increase in differentiating cambium descendants, a moderate level of signalling in cambial stem cells is essential for cambium activity. We identify the auxin-dependent transcription factor ARF5/MONOPTEROS to cell-autonomously restrict the number of stem cells by directly attenuating the activity of the stem cell-promoting WOX4 gene. In contrast, ARF3 and ARF4 function as cambium activators in a redundant fashion from outside of WOX4-expressing cells. Our results reveal an influence of auxin signalling on distinct cambium features by specific signalling components and allow the conceptual integration of plant stem cell systems with distinct anatomies. Auxin activity controls plant stem cell function. Here the authors show that in the cambium, moderate auxin activity restricts cambial stem cell number via ARF5-dependent repression of the stem‐cell‐promoting factor WOX4, while ARF3 and ARF4 promote cambial activity outside of the WOX4‐expression domain.
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