Characterization of pearl millet root architecture and anatomy reveals three types of lateral roots

Autor: Yves Vigouroux, Marème N. Belko, Darren M. Wells, Jean-Luc Verdeil, Yann Guédon, Jonathan A. Atkinson, Soazig Guyomarc'h, Pascal Gantet, Daniel Moukouanga, Sixtine Passot, Beatriz Moreno Ortega, Mikaël Lucas, Fatoumata Gnacko, Bertrand Muller, Laurent Laplaze, Malcolm J. Bennett
Přispěvatelé: Modeling plant morphogenesis at different scales, from genes to phenotype (VIRTUAL PLANTS), Inria Sophia Antipolis - Méditerranée (CRISAM), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Amélioration génétique et adaptation des plantes méditerranéennes et tropicales (UMR AGAP), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), Diversité, adaptation, développement des plantes (UMR DIADE), Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad), Amélioration génétique et adaptation des plantes méditerranéennes et tropicales (UMR AGAP), Laboratoire Mixte International Adaptation des Plantes et Microorganismes Associés aux Stress Environnementaux, Institut de Recherche pour le Développement (IRD), Laboratoire Commun de Microbiologie IRD/ISRA/UCAD, Écophysiologie des Plantes sous Stress environnementaux (LEPSE), Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro), School of Biosciences, Centre for Plant Integrative Biology, University of Nottingham, UK (UON), Centre d’Etude Régional pour l’Amélioration de l’Adaptation à la Sécheresse, Institut Sénégalais de Recherches Agricoles [Dakar] (ISRA), Agropolis Fondation (ANR-10-LABX-0001-01), Fondazione Cariplo, Bill and Melinda Gates Foundation, 284443, EPPN European Plant Phenotyping Network, ANR-10-LABX-0001,AGRO,Agricultural Sciences for sustainable Development(2010), European Project: 294729,EC:FP7:ERC,ERC-2011-ADG_20110310,FUTUREROOTS(2012), European Project: 284443,EC:FP7:INFRA,FP7-INFRASTRUCTURES-2011-1,EPPN(2012), Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Inria Sophia Antipolis - Méditerranée (CRISAM), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud]), Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro), Université de Montpellier (UM), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Centre d'Etude Regional Pour l'Amelioration de l'Adaptation A la Secheresse (CERAAS), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2016
Předmět:
0106 biological sciences
0301 basic medicine
Root (linguistics)
root growth
Phénotype
Root system
Plant Science
root architecture
racine laterale
01 natural sciences
F50 - Anatomie et morphologie des plantes
lateral root
F30 - Génétique et amélioration des plantes
Système racinaire
Nutrient
Lateral root
Root growth
Metaxylem
Root architecture
Breeding
architecture racinaire
Pennisetum glaucum
[SDV.BDD]Life Sciences [q-bio]/Development Biology
Original Research
2. Zero hunger
Vegetal Biology
Crown (botany)
food and beverages
Anatomie végétale
Pearl
metaxylem
variabilité phénotypique
Biology
engineering.material
Crop
03 medical and health sciences
Croissance
Arid
Amélioration des plantes
eye diseases
anatomie racinaire
030104 developmental biology
Agronomy
breeding
engineering
Biologie végétale
010606 plant biology & botany
Racine
Zdroj: Frontiers in Plant Science
Frontiers in Plant Science, Frontiers, 2016, 7 (829), pp.11. ⟨10.3389/fpls.2016.00829⟩
Frontiers in Plant Science, 2016, 7 (829), pp.11. ⟨10.3389/fpls.2016.00829⟩
Frontiers in Plant Science (7), . (2016)
ISSN: 1664-462X
DOI: 10.3389/fpls.2016.00829⟩
Popis: International audience; Pearl millet plays an important role for food security in arid regions of Africa and India. Nevertheless, it is considered an orphan crop as it lags far behind other cereals in terms of genetic improvement efforts. Breeding pearl millet varieties with improved root traits promises to deliver benefits in water and nutrient acquisition. Here, we characterize early pearl millet root system development using several different root phenotyping approaches that include rhizotrons and microCT. We report that early stage pearl millet root system development is characterized by a fast growing primary root that quickly colonizes deeper soil horizons. We also describe root anatomical studies that revealed three distinct types of lateral roots that form on both primary roots and crown roots. Finally, we detected significant variation for two root architectural traits, primary root length and lateral root density, in pearl millet inbred lines. This study provides the basis for subsequent genetic experiments to identify loci associated with interesting early root development traits in this important cereal.
Databáze: OpenAIRE
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