Direct Control of SPEECHLESS by PIF4 in the High-Temperature Response of Stomatal Development.
Direct Control of SPEECHLESS by PIF4 in the High-Temperature Response of Stomatal Development.
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DOI：
10.1016/j.cub.2018.02.054
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发表时间：
2018-04-23
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Bergmann DC
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Lau OS;Song Z;Zhou Z;Davies KA;Chang J;Yang X;Wang S;Lucyshyn D;Tay IHZ;Wigge PA;Bergmann DC
环境因素塑造了多细胞生物的表型。气孔的产生-植物中气体交换所需的表皮孔-是高度可塑的，并提供了一个强大的平台来解决环境对细胞分化的影响。气温上升已经影响到植物的生长，预计在不久的将来，这一趋势将进一步恶化。高温抑制气孔产生，但其机制尚不清楚。在这里，我们表明，高温抑制SPEECHLESS（SPCH），基本螺旋环螺旋（bHLH）转录因子，作为气孔谱系启动的主调节器的表达。我们的遗传和表达分析表明，SPCH和气孔产生的抑制是由bHLH转录因子植物色素相互作用因子4（PIF 4），高温信号的核心组成部分介导的。重要的是，我们证明，暴露于高温下，PIF 4积累在气孔前体和结合到SPCH的启动子。此外，我们发现SPCH负反馈到PIF 4基因。我们提出了一个模型，其中温暖的温度激活的PIF 4绑定和抑制SPCH的表达，以限制气孔在高温下的生产。我们的工作确定了连接高温信号和气孔发育的分子联系，并揭示了一种直接的机制，通过这种机制，特定细胞谱系的产生可以由广泛表达的环境信号因子控制。
Environmental factors shape the phenotypes of multicellular organisms. The production of stomata— the epidermal pores required for gas exchange in plants—is highly plastic and provides a powerful platform to address environmental influence on cell differentiation. Rising temperatures are already impacting plant growth, a trend expected to worsen in the near future. High temperature inhibits stomatal production, but the underlying mechanism is not known. Here, we show that elevated temperature suppresses the expression of SPEECHLESS (SPCH), the basic-helix-loop-helix (bHLH) transcription factor that serves as the master regulator of stomatal lineage initiation. Our genetic and expression analyses indicate that the suppression of SPCH and stomatal production is mediated by the bHLH transcription factor PHYTOCHROMEINTERACTING FACTOR 4 (PIF4), a core component of high-temperature signaling. Importantly, we demonstrate that, upon exposure to high temperature, PIF4 accumulates in the stomatal precursors and binds to the promoter of SPCH. In addition, we find SPCH feeds back negatively to the PIF4 gene. We propose a model where warm-temperature-activated PIF4 binds and represses SPCH expression to restrict stomatal production at elevated temperatures. Our work identifies a molecular link connecting high-temperature signaling and stomatal development and reveals a direct mechanism by which production of a specific cell lineage can be controlled by a broadly expressed environmental signaling factor.
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植物色素B是对气孔发育的光介导的全身控制所必需的。
影响因子：
9.2
作者：
Casson, Stuart A.;Hetherington, Alistair M.
通讯作者：
Hetherington, Alistair M.
DOI：
10.1093/bioinformatics/btu638
发表时间：
2015-01-15
期刊：
Bioinformatics (Oxford, England)
影响因子：
--
作者：
Anders S;Pyl PT;Huber W
通讯作者：
Huber W
影响因子：
3
作者：
Arvidsson S;Kwasniewski M;Riaño-Pachón DM;Mueller-Roeber B
通讯作者：
Mueller-Roeber B
影响因子：
3.7
作者：
Jumrani, Kanchan;Bhatia, Virender Singh;Pandey, Govind Prakash
通讯作者：
Pandey, Govind Prakash
影响因子：
8.8
作者：
Delker, Carolin;Sonntag, Louisa;Quint, Marcel
通讯作者：
Quint, Marcel