Published March 8, 2016
| Version v1
Publication
Open
The Oryza sativa Regulator HDR1 Associates with the Kinase OsK4 to Control Photoperiodic Flowering
Creators
- 1. Chinese Academy of Agricultural Sciences
- 2. Biotechnology Research Institute
Description
Rice is a facultative short-day plant (SDP), and the regulatory pathways for flowering time are conserved, but functionally modified, in Arabidopsis and rice. Heading date 1 (Hd1), an ortholog of Arabidopsis CONSTANS (CO), is a key regulator that suppresses flowering under long-day conditions (LDs), but promotes flowering under short-day conditions (SDs) by influencing the expression of the florigen gene Heading date 3a (Hd3a). Another key regulator, Early heading date 1 (Ehd1), is an evolutionarily unique gene with no orthologs in Arabidopsis, which acts as a flowering activator under both SD and LD by promoting the rice florigen genes Hd3a and RICE FLOWERING LOCUST 1 (RFT1). Here, we report the isolation and characterization of the flowering regulator Heading Date Repressor1 (HDR1) in rice. The hdr1 mutant exhibits an early flowering phenotype under natural LD in a paddy field in Beijing, China (39°54'N, 116°23'E), as well as under LD but not SD in a growth chamber, indicating that HDR1 may functionally regulate flowering time via the photoperiod-dependent pathway. HDR1 encodes a nuclear protein that is most active in leaves and floral organs and exhibits a typical diurnal expression pattern. We determined that HDR1 is a novel suppressor of flowering that upregulates Hd1 and downregulates Ehd1, leading to the downregulation of Hd3a and RFT1 under LDs. We have further identified an HDR1-interacting kinase, OsK4, another suppressor of rice flowering under LDs. OsK4 acts similarly to HDR1, suppressing flowering by upregulating Hd1 and downregulating Ehd1 under LDs, and OsK4 can phosphorylate HD1 with HDR1 presents. These results collectively reveal the transcriptional regulators of Hd1 for the day-length-dependent control of flowering time in rice.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
الأرز هو نبات اختياري قصير اليوم (SDP)، ويتم الحفاظ على المسارات التنظيمية لوقت الإزهار، ولكن يتم تعديلها وظيفيًا، في الأرابيدوبسيس والأرز. تاريخ العنوان 1 (Hd1)، وهو مقوام لأرابيدوبسيس كونستانس (CO)، هو منظم رئيسي يثبط الإزهار في ظل ظروف اليوم الطويل (LD)، ولكنه يعزز الإزهار في ظل ظروف اليوم القصير (SDS) من خلال التأثير على التعبير عن جين فلوريجين تاريخ العنوان 3 أ (Hd3a). منظم رئيسي آخر، تاريخ العنوان المبكر 1 (Ehd1)، هو جين فريد من نوعه من الناحية التطورية بدون تقويم العظام في أرابيدوبسيس، والذي يعمل كمنشط مزهر تحت كل من SD و LD من خلال تعزيز جينات زهرة الأرز Hd3a والجراد المزهر للأرز 1 (RFT1). هنا، نبلغ عن عزل وتوصيف منظم الإزهار Heading Date Repressor1 (HDR1) في الأرز. يُظهر متحور hdr1 نمطًا ظاهريًا مزهرًا مبكرًا تحت LD الطبيعي في حقل للأرز في بكين، الصين (39°54'شمالًا، 116°23'شرقًا)، وكذلك تحت LD ولكن ليس SD في غرفة النمو، مما يشير إلى أن HDR1 قد ينظم وظيفيًا وقت الإزهار عبر المسار المعتمد على الفترة الضوئية. يشفر HDR1 بروتينًا نوويًا أكثر نشاطًا في الأوراق والأعضاء الزهرية ويظهر نمط تعبير نهاري نموذجي. لقد قررنا أن HDR1 هو مثبط جديد للإزهار يزيد من Hd1 ويقلل من Ehd1، مما يؤدي إلى إلغاء تنظيم Hd3a و RFT1 بموجب LDs. لقد حددنا كذلك كيناز متفاعل مع HDR1، OsK4، وهو مثبط آخر لإزهار الأرز تحت LD. يعمل OsK4 على غرار HDR1، ويقمع الإزهار عن طريق رفع مستوى HD1 وخفض مستوى EHD1 تحت LDs، ويمكن لـ OsK4 فسفرة HD1 مع هدايا HDR1. تكشف هذه النتائج بشكل جماعي عن منظمات النسخ لـ Hd1 للتحكم المعتمد على طول اليوم في وقت الإزهار في الأرز.Translated Description (French)
Le riz est une plante facultative à jour court (SDP), et les voies de régulation du temps de floraison sont conservées, mais fonctionnellement modifiées, chez Arabidopsis et le riz. Heading date 1 (Hd1), un orthologue d'Arabidopsis CONSTANS (CO), est un régulateur clé qui supprime la floraison dans des conditions de journée longue (LD), mais favorise la floraison dans des conditions de journée courte (SD) en influençant l'expression du gène florigène Heading date 3a (Hd3a). Un autre régulateur clé, Early heading date 1 (Ehd1), est un gène évolutif unique sans orthologue chez Arabidopsis, qui agit comme un activateur de floraison à la fois sous SD et LD en promouvant les gènes Hd3a et RFT1. Ici, nous rapportons l'isolement et la caractérisation du régulateur de floraison Heading Date Repressor1 (HDR1) dans le riz. Le mutant hdr1 présente un phénotype de floraison précoce sous LD naturel dans un champ de riz à Pékin, en Chine (39°54'N, 116°23'E), ainsi que sous LD mais pas SD dans une chambre de croissance, indiquant que HDR1 peut réguler fonctionnellement le temps de floraison via la voie dépendante de la photopériode. HDR1 code pour une protéine nucléaire qui est la plus active dans les feuilles et les organes floraux et présente un modèle d'expression diurne typique. Nous avons déterminé que HDR1 est un nouveau suppresseur de floraison qui régule à la hausse Hd1 et régule à la baisse Ehd1, conduisant à la régulation à la baisse de Hd3a et RFT1 sous LDs. Nous avons en outre identifié une kinase interagissant avec HDR1, OsK4, un autre suppresseur de la floraison du riz sous LDS. OsK4 agit de manière similaire à HDR1, supprimant la floraison en régulant à la hausse Hd1 et en régulant à la baisse Ehd1 sous les LD, et OsK4 peut phosphoryler HD1 avec des présents HDR1. Ces résultats révèlent collectivement les régulateurs transcriptionnels de Hd1 pour le contrôle du temps de floraison en fonction de la durée du jour chez le riz.Translated Description (Spanish)
El arroz es una planta facultativa de día corto (SDP), y las vías reguladoras para el tiempo de floración se conservan, pero se modifican funcionalmente, en Arabidopsis y el arroz. La fecha de encabezado 1 (Hd1), un ortólogo de Arabidopsis CONSTANS (CO), es un regulador clave que suprime la floración en condiciones de día largo (LD), pero promueve la floración en condiciones de día corto (SD) al influir en la expresión del gen florigen Fecha de encabezado 3a (Hd3a). Otro regulador clave, Early heading date 1 (Ehd1), es un gen evolutivamente único sin ortólogos en Arabidopsis, que actúa como un activador de la floración tanto en SD como en LD al promover los genes florigen del arroz Hd3a y la LANGOSTA de la FLORACIÓN DEL ARROZ 1 (RFT1). Aquí, informamos el aislamiento y la caracterización del regulador de floración Represor de Fecha de Encabezado1 (HDR1) en arroz. El mutante hdr1 exhibe un fenotipo de floración temprana bajo LD natural en un arrozal en Beijing, China (39°54'N, 116°23'E), así como bajo LD pero no SD en una cámara de crecimiento, lo que indica que HDR1 puede regular funcionalmente el tiempo de floración a través de la vía dependiente del fotoperíodo. HDR1 codifica una proteína nuclear que es más activa en hojas y órganos florales y exhibe un patrón de expresión diurno típico. Determinamos que HDR1 es un nuevo supresor de la floración que regula al alza Hd1 y regula a la baja Ehd1, lo que lleva a la regulación a la baja de Hd3a y RFT1 en LD. Además, hemos identificado una quinasa que interactúa con HDR1, OsK4, otro supresor de la floración del arroz bajo LD. OsK4 actúa de manera similar a HDR1, suprimiendo la floración mediante la regulación positiva de Hd1 y la regulación negativa de Ehd1 en LD, y OsK4 puede fosforilar HD1 con HDR1 presente. Estos resultados revelan colectivamente los reguladores transcripcionales de Hd1 para el control dependiente de la duración del día del tiempo de floración en el arroz.Files
journal.pgen.1005927&type=printable.pdf
Files
(10.0 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:acfa97456c2f6974f1f938dd254049ca
|
10.0 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- يرتبط منظم أوريزا ساتيفا HDR1 مع كيناز OsK4 للتحكم في الإزهار الضوئي الدوري
- Translated title (French)
- Le régulateur Oryza sativa HDR1 s'associe à la Kinase OsK4 pour contrôler la floraison photopériodique
- Translated title (Spanish)
- El regulador HDR1 de Oryza sativa se asocia con la quinasa OsK4 para controlar la floración fotoperiódica
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2298589332
- DOI
- 10.1371/journal.pgen.1005927
References
- https://openalex.org/W1258742671
- https://openalex.org/W1662807310
- https://openalex.org/W1967390822
- https://openalex.org/W1981528550
- https://openalex.org/W1996769971
- https://openalex.org/W2007806710
- https://openalex.org/W2016861615
- https://openalex.org/W2018494620
- https://openalex.org/W2018728474
- https://openalex.org/W2023197901
- https://openalex.org/W2024294468
- https://openalex.org/W2027972068
- https://openalex.org/W2036570740
- https://openalex.org/W2037158169
- https://openalex.org/W2044084718
- https://openalex.org/W2046104815
- https://openalex.org/W2047858731
- https://openalex.org/W2049503176
- https://openalex.org/W2049682925
- https://openalex.org/W2053245054
- https://openalex.org/W2054776816
- https://openalex.org/W2060479932
- https://openalex.org/W2062553263
- https://openalex.org/W2063356180
- https://openalex.org/W2068555835
- https://openalex.org/W2070874817
- https://openalex.org/W2090611590
- https://openalex.org/W2093438983
- https://openalex.org/W2098960066
- https://openalex.org/W2104277363
- https://openalex.org/W2106479659
- https://openalex.org/W2106630940
- https://openalex.org/W2106837689
- https://openalex.org/W2114729164
- https://openalex.org/W2118123164
- https://openalex.org/W2118435079
- https://openalex.org/W2119800504
- https://openalex.org/W2122721828
- https://openalex.org/W2124606034
- https://openalex.org/W2126274850
- https://openalex.org/W2133289621
- https://openalex.org/W2134880790
- https://openalex.org/W2144587654
- https://openalex.org/W2146941807
- https://openalex.org/W2151653980
- https://openalex.org/W2153616282
- https://openalex.org/W2164023835
- https://openalex.org/W2164315927
- https://openalex.org/W2165117788
- https://openalex.org/W2166188125
- https://openalex.org/W2166861807
- https://openalex.org/W2168804352