Mobile PEAR transcription factors integrate positional cues to prime cambial growth

细胞生物学 生物 韧皮部 转录因子 原基 拟南芥 细胞分裂 分生组织 次生生长 形成层 植物 基因 突变体 细胞 遗传学 木质部
作者
Shunsuke Miyashima,Pawel Roszak,Iris Sevilem,Koichi Toyokura,Bernhard Blob,Jung‐ok Heo,Nathan Mellor,Hanna Help,Sofía Otero,Wouter Smet,Mark V. Boekschoten,Guido Hooiveld,Kayo Hashimoto,Ondřej Smetana,Siligato Riccardo,Eva‐Sophie Wallner,Ari Pekka Mähönen,Yuki Kondo,Charles W. Melnyk,Thomas Greb
出处
期刊:Nature [Nature Portfolio]
卷期号:565 (7740): 490-494 被引量:236
标识
DOI:10.1038/s41586-018-0839-y
摘要

Apical growth in plants initiates upon seed germination, whereas radial growth is primed only during early ontogenesis in procambium cells and activated later by the vascular cambium1. Although it is not known how radial growth is organized and regulated in plants, this system resembles the developmental competence observed in some animal systems, in which pre-existing patterns of developmental potential are established early on2,3. Here we show that in Arabidopsis the initiation of radial growth occurs around early protophloem-sieve-element cell files of the root procambial tissue. In this domain, cytokinin signalling promotes the expression of a pair of mobile transcription factors—PHLOEM EARLY DOF 1 (PEAR1) and PHLOEM EARLY DOF 2 (PEAR2)—and their four homologues (DOF6, TMO6, OBP2 and HCA2), which we collectively name PEAR proteins. The PEAR proteins form a short-range concentration gradient that peaks at protophloem sieve elements, and activates gene expression that promotes radial growth. The expression and function of PEAR proteins are antagonized by the HD-ZIP III proteins, well-known polarity transcription factors4—the expression of which is concentrated in the more-internal domain of radially non-dividing procambial cells by the function of auxin, and mobile miR165 and miR166 microRNAs. The PEAR proteins locally promote transcription of their inhibitory HD-ZIP III genes, and thereby establish a negative-feedback loop that forms a robust boundary that demarks the zone of cell division. Taken together, our data establish that during root procambial development there exists a network in which a module that links PEAR and HD-ZIP III transcription factors integrates spatial information of the hormonal domains and miRNA gradients to provide adjacent zones of dividing and more-quiescent cells, which forms a foundation for further radial growth. Radial growth in the roots of Arabidopsis, which is mediated by gene expression activated by the mobile PEAR1 and PEAR2 transcription factors, is initiated around protophloem-sieve-element cell files of procambial tissue.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
忐忑的草丛完成签到,获得积分10
3秒前
乐观的忆枫完成签到,获得积分0
3秒前
LMF完成签到 ,获得积分10
7秒前
个性的翠芙完成签到 ,获得积分10
7秒前
科研小菜狗完成签到 ,获得积分10
7秒前
我独舞完成签到 ,获得积分10
8秒前
林大虫完成签到 ,获得积分10
11秒前
海山应助hedinghong采纳,获得10
11秒前
科研通AI6.1应助mochalv123采纳,获得10
15秒前
布里田完成签到 ,获得积分10
20秒前
时叙完成签到,获得积分10
20秒前
越野蟹完成签到,获得积分10
22秒前
xiaxia42完成签到 ,获得积分10
24秒前
我爱科研完成签到 ,获得积分10
25秒前
123完成签到 ,获得积分10
25秒前
阳光初之完成签到 ,获得积分10
27秒前
仰望星空jiang完成签到,获得积分10
28秒前
随心所欲完成签到 ,获得积分10
29秒前
zyb完成签到 ,获得积分10
32秒前
喵喵完成签到 ,获得积分10
32秒前
满鑫完成签到,获得积分10
35秒前
夕禾完成签到,获得积分10
36秒前
小虫子完成签到,获得积分10
38秒前
小田完成签到 ,获得积分10
38秒前
冰雪痕完成签到 ,获得积分10
41秒前
无极微光应助小虫子采纳,获得20
42秒前
123完成签到,获得积分10
43秒前
沐偶完成签到,获得积分10
45秒前
王光宇完成签到,获得积分10
48秒前
ainiyiwannian完成签到,获得积分10
51秒前
章诚完成签到,获得积分10
55秒前
豌豆完成签到 ,获得积分10
58秒前
俩吉儿完成签到 ,获得积分10
59秒前
奥斯卡完成签到,获得积分0
1分钟前
源味完成签到,获得积分10
1分钟前
手术刀完成签到 ,获得积分10
1分钟前
明亮绮琴发布了新的文献求助10
1分钟前
甜美的觅荷完成签到,获得积分10
1分钟前
优雅的怀莲完成签到,获得积分10
1分钟前
tt完成签到,获得积分10
1分钟前
高分求助中
Ideology and Meaning-Making under the Putin Regime 750
Introduction to Industrial/Organizational Psychology 600
Prompt Engineering for Clinicians: Harnessing AI in Everyday Medical Practice 600
Handbook of Luminescence Dating 500
Safety Pharmacology 500
《KNN基无铅压电陶瓷电学性能优化与物理机理研究》 500
Isomerism In Coordination Compounds 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 计算机科学 化学工程 生物化学 物理 内科学 复合材料 催化作用 光电子学 物理化学 电极 细胞生物学 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6931780
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8619416
关于积分的说明 18279478
捐赠科研通 6356853
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3074110
关于科研通互助平台的介绍 2110148
邀请新用户注册赠送积分活动 2051206