DELLA genes restrict inflorescence meristem function independently of plant height.
DELLA genes restrict inflorescence meristem function independently of plant height.
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DOI：
10.1038/s41477-017-0003-y
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发表时间：
2017-09
期刊：
影响因子：
18
通讯作者：
Sablowski R
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Serrano-Mislata A;Bencivenga S;Bush M;Schiessl K;Boden S;Sablowski R
DELLA 蛋白与转录因子结合，控制植物响应赤霉素的生长。半矮化 DELLA 突变体具有提高的收获指数和减少的倒伏，在 1960-70 年代的“绿色革命”期间极大地改善了全球粮食安全。然而，DELLA 突变体是多效性的，其对植物结构影响的发育基础仍然知之甚少。在这里，我们证明 DELLA 蛋白在控制茎生长和花序分生组织（花朵起始处）的大小方面具有遗传上可分离的作用。定量 3D 图像分析，结合花序尖端 DELLA 结合位点的全基因组筛选，揭示 DELLA 通过直接上调下部肋分生组织中的细胞周期抑制剂 KRP2 来限制拟南芥中的分生组织大小，而不影响典型的 WUSCHEL-CLAVATA 分生组织大小调节因子。 DELLA 半矮化背景中的 KRP2 突变恢复了分生组织大小，但不恢复茎生长，并加速了花朵的产生。在大麦中，DELLA 功能获得突变体 Sln1d 的二次突变也使分生组织和花序大小与植物高度脱钩。我们的工作揭示了 DELLA 基因在控制芽分生组织功能中意想不到的保守作用，并表明多效性 DELLA 功能的剖析如何能够进一步提高半矮化突变体的产量。
DELLA proteins associate with transcription factors to control plant growth in response to gibberellin. Semi-dwarf DELLA mutants with improved harvest index and decreased lodging greatly improved global food security during the “green revolution” in the 1960-70s. However, DELLA mutants are pleiotropic and the developmental basis for their effects on plant architecture remains poorly understood. Here, we show that DELLA proteins have genetically separable roles in controlling stem growth and the size of the inflorescence meristem, where flowers initiate. Quantitative 3D image analysis, combined with a genome-wide screen for DELLA-bound loci in the inflorescence tip, revealed that DELLAs limit meristem size in Arabidopsis by directly up-regulating the cell cycle inhibitor KRP2 in the underlying rib meristem, without affecting the canonical WUSCHEL-CLAVATA meristem size regulators. Mutation of KRP2 in a DELLA semi-dwarf background restored meristem size, but not stem growth, and accelerated flower production. In barley, secondary mutations in the DELLA gain of function mutant Sln1d also uncoupled meristem and inflorescence size from plant height. Our work reveals an unexpected and conserved role for DELLA genes in controlling shoot meristem function and suggests how dissection of pleiotropic DELLA functions could unlock further yield gains in semi-dwarf mutants.
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DOI：
10.1242/dev.127613
发表时间：
2015-12-01
期刊：
Development (Cambridge, England)
影响因子：
--
作者：
Kurihara D;Mizuta Y;Sato Y;Higashiyama T
通讯作者：
Higashiyama T
影响因子：
4.6
作者：
Daviere, Jean-Michel;Achard, Patrick
通讯作者：
Achard, Patrick
影响因子：
9.2
作者：
Achard, Patrick;Gusti, Andi;Genschik, Pascal
通讯作者：
Genschik, Pascal
影响因子：
7.4
作者：
Huang, S;Cerny, RE;Ness, LA
通讯作者：
Ness, LA
DOI：
10.1111/tpj.12603
发表时间：
2014-09
期刊：
The Plant journal : for cell and molecular biology
影响因子：
--
作者：
Gallego-Giraldo C;Hu J;Urbez C;Gomez MD;Sun TP;Perez-Amador MA
通讯作者：
Perez-Amador MA