Transcriptome profiling of laser-captured crown root primordia reveals new pathways activated during early stages of crown root formation in rice

Autor: Jérémy Lavarenne, Mathieu Gonin, Antony Champion, Marie Javelle, Hélène Adam, Jacques Rouster, Geneviève Conejéro, Marc Lartaud, Jean-Luc Verdeil, Laurent Laplaze, Christophe Sallaud, Mikael Lucas, Pascal Gantet
Přispěvatelé: Diversité, adaptation, développement des plantes (UMR DIADE), 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]), Limagrain Centre de Recherche – Route d’Ennezat – 63720 Chappes, France, Amélioration génétique et adaptation des plantes méditerranéennes et tropicales (UMR AGAP), 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 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 Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Plateforme d'histocytologie et d'imagerie cellulaire végétale (PHIV), Biochimie et Physiologie Moléculaire des Plantes (BPMP), Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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 Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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 Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Amélioration génétique et adaptation des plantes méditerranéennes et tropicales (UMR AGAP), 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 Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Département Systèmes Biologiques (Cirad-BIOS), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad), CIFRE fellowship from the Association Nationale de la Recherche Technologique, France (2015/0195), CGIAR, Limagrain, ANR-10-LABX-0001,AGRO,Agricultural Sciences for sustainable Development(2010), ANR-17-CE20-0028,MASTEROOT,Détermination de gènes régulateurs maîtres du développement des racines coronaires pour l'ingénierie de la tolérance au déficit hydrique des céréales.(2017), ANR-10-INBS-0004,France-BioImaging,Développment d'une infrastructure française distribuée coordonnée(2010), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Agro - 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), Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Amélioration génétique et adaptation des plantes méditerranéennes et tropicales (UMR AGAP), 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 Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Agro - Montpellier SupAgro
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2020
Předmět:
Transcription
Genetic
[SDV]Life Sciences [q-bio]
génomique fonctionnelle
Gene Expression
F62 - Physiologie végétale - Croissance et développement
Plant Science
Plant Roots
Biochemistry
F30 - Génétique et amélioration des plantes
Système racinaire
Plant Growth Regulators
Cell Wall
Gene Expression Regulation
Plant
Expression des gènes
Plant Proteins
Plant Anatomy
phytogénétique
Eukaryota
Genomics
Plants
Experimental Organism Systems
Optical Equipment
Medicine
Engineering and Technology
Transcriptome Analysis
Research Article
Science
Arabidopsis Thaliana
Equipment
Oryza sativa
Brassica
Research and Analysis Methods
Model Organisms
stomatognathic system
Plant and Algal Models
DNA-binding proteins
Genetics
Gene Regulation
Grasses
Stade de développement végétal
Lasers
Gene Expression Profiling
Organisms
Biology and Life Sciences
Computational Biology
Proteins
Oryza
Genome Analysis
Regulatory Proteins
Lateral Roots
Animal Studies
Rice
Transcriptome
Transcription Factors
Zdroj: PLoS ONE
PLoS ONE, Public Library of Science, 2020, 15 (11), ⟨10.1371/journal.pone.0238736⟩
PloS One
PLoS ONE, 2020, 15 (11), ⟨10.1371/journal.pone.0238736⟩
PLoS ONE, Vol 15, Iss 11, p e0238736 (2020)
ISSN: 1932-6203
Popis: International audience; Crown roots constitute the main part of the rice root system. Several key genes involved in crown root initiation and development have been identified by functional genomics approaches. Nevertheless, these approaches are impaired by functional redundancy and mutant lethality. To overcome these limitations, organ targeted transcriptome analysis can help to identify genes involved in crown root formation and early development. In this study, we generated an atlas of genes expressed in developing crown root primordia in comparison with adjacent stem cortical tissue at three different developmental stages before emergence, using laser capture microdissection. We identified 3975 genes differentially expressed in crown root primordia. About 30% of them were expressed at the three developmental stages, whereas 10.5%, 19.5% and 12.8% were specifically expressed at the early, intermediate and late stages, respectively. Sorting them by functional ontology highlighted an active transcriptional switch during the process of crown root primordia formation. Crossanalysis with other rice root development-related datasets revealed genes encoding transcription factors, chromatin remodeling factors, peptide growth factors, and cell wall remodeling enzymes that are likely to play a key role during crown root primordia formation. This atlas constitutes an open primary data resource for further studies on the regulation of crown root initiation and development.
Databáze: OpenAIRE
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