A conserved gene regulatory network controls root epidermal cell patterning in superrosid species
A conserved gene regulatory network controls root epidermal cell patterning in superrosid species
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保守的基因调控网络控制超级玫瑰物种的根表皮细胞模式
DOI：
10.1111/nph.18885
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发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
9.4
通讯作者：
Schiefelbein, John
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Zhu, Yan;Schiefelbein, John
根表皮细胞分化为根毛细胞和根非毛细胞。在一些超级细胞中，根毛细胞和非毛细胞是随机分布的（I型模式），而在其他超级细胞中，它们以位置依赖的方式排列（III型模式）。模式植物拟南芥（Arabidopsis thaliana）采用III型模式，控制该模式的基因调控网络（GRN）已经确定。然而，尚不清楚其他物种中的III型模式是否受与拟南芥相似的GRN控制，也不知道不同模式是如何进化的。在这项研究中，我们分析了超级蔷薇属植物红景天、博马尼亚和黄瓜的根表皮细胞模式。结合系统发育学、转录组学和跨物种互补，我们分析了这些物种的拟南芥模式基因的同源性。我们确认了罗斯博士和b。nivea分为III型和c型。红豆属I型种。我们发现拟南芥中r . rosea和b . patterning基因同源物在结构、表达和功能上有很大的相似性。nivea和major changes inC. sativus。我们提出，在超级物种中，不同的III型物种从一个共同的祖先那里继承了GRN的模式，而I型物种是由多个谱系的突变产生的。
In superrosid species, root epidermal cells differentiate into root hair cells and nonhair cells. In some superrosids, the root hair cells and nonhair cells are distributed randomly (Type I pattern), and in others, they are arranged in a position‐dependent manner (Type III pattern). The model plant Arabidopsis (Arabidopsis thaliana) adopts the Type III pattern, and the gene regulatory network (GRN) that controls this pattern has been defined. However, it is unclear whether the Type III pattern in other species is controlled by a similar GRN as in Arabidopsis, and it is not known how the different patterns evolved.In this study, we analyzed superrosid speciesRhodiola rosea,Boehmeria nivea, andCucumis sativusfor their root epidermal cell patterns. Combining phylogenetics, transcriptomics, and cross‐species complementation, we analyzed homologs of the Arabidopsis patterning genes from these species.We identifiedR. roseaandB. niveaas Type III species andC. sativusas Type I species. We discovered substantial similarities in structure, expression, and function of Arabidopsis patterning gene homologs inR. roseaandB. nivea, and major changes inC. sativus.We propose that in superrosids, diverse Type III species inherited the patterning GRN from a common ancestor, whereas Type I species arose by mutations in multiple lineages.
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DOI：
--
发表时间：
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期刊：
影响因子：
--
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通讯作者：
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DOI：
10.1105/tpc.15.00607
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2015-10
期刊：
The Plant cell
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--
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