Published December 1, 2009
| Version v1
Publication
Open
Antagonistic HLH/bHLH Transcription Factors Mediate Brassinosteroid Regulation of Cell Elongation and Plant Development in Rice and<i>Arabidopsis</i>
Creators
- 1. Institute of Botany
- 2. Chinese Academy of Sciences
- 3. Carnegie Institution for Science
- 4. Department of Plant Biology
- 5. Chinese Academy of Agricultural Sciences
- 6. Biotechnology Research Institute
- 7. Yonsei University
- 8. RIKEN Advanced Science Institute
Description
In rice (Oryza sativa), brassinosteroids (BRs) induce cell elongation at the adaxial side of the lamina joint to promote leaf bending. We identified a rice mutant (ili1-D) showing an increased lamina inclination phenotype similar to that caused by BR treatment. The ili1-D mutant overexpresses an HLH protein homologous to Arabidopsis thaliana Paclobutrazol Resistance1 (PRE1) and the human Inhibitor of DNA binding proteins. Overexpression and RNA interference suppression of ILI1 increase and reduce, respectively, rice laminar inclination, confirming a positive role of ILI1 in leaf bending. ILI1 and PRE1 interact with basic helix-loop-helix (bHLH) protein IBH1 (ILI1 binding bHLH), whose overexpression causes erect leaf in rice and dwarfism in Arabidopsis. Overexpression of ILI1 or PRE1 increases cell elongation and suppresses dwarf phenotypes caused by overexpression of IBH1 in Arabidopsis. Thus, ILI1 and PRE1 may inactivate inhibitory bHLH transcription factors through heterodimerization. BR increases the RNA levels of ILI1 and PRE1 but represses IBH1 through the transcription factor BZR1. The spatial and temporal expression patterns support roles of ILI1 in laminar joint bending and PRE1/At IBH1 in the transition from growth of young organs to growth arrest. These results demonstrate a conserved mechanism of BR regulation of plant development through a pair of antagonizing HLH/bHLH transcription factors that act downstream of BZR1 in Arabidopsis and rice.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
في الأرز (أوريزا ساتيفا)، تحفز البراسينوستيرويدات (BRs) استطالة الخلايا في الجانب المحوري من مفصل الصفيحة لتعزيز انحناء الأوراق. حددنا متحولة أرز (ili1 - D) تظهر نمطًا ظاهريًا متزايدًا لميل الصفيحة مشابهًا للنمط الظاهري الناجم عن علاج BR. يفرط متحول ili1 - D في التعبير عن بروتين HLH المتماثل مع أرابيدوبسيس ثاليانا باكلوبوترازول المقاومة 1 (PRE1) والمثبط البشري لبروتينات ربط الحمض النووي. يزيد الإفراط في التعبير وقمع تداخل الحمض النووي الريبي لـ ILI1 ويقلل، على التوالي، الميل الصفحي للأرز، مما يؤكد الدور الإيجابي لـ ILI1 في ثني الأوراق. يتفاعل ILI1 و PRE1 مع بروتين اللولب الحلزوني الحلزوني الأساسي (BHLH) IBH1 (ILI1 ملزم BHLH)، الذي يسبب تعبيره المفرط ورقة منتصبة في الأرز والقزامة في أرابيدوبسيس. يزيد التعبير المفرط عن ILI1 أو PRE1 من استطالة الخلية ويقمع الأنماط الظاهرية القزمة الناجمة عن التعبير المفرط عن IBH1 في أرابيدوبسيس. وبالتالي، قد يعطل ILI1 و PRE1 عوامل نسخ BHLH المثبطة من خلال الثنائيات غير المتجانسة. يزيد BR من مستويات الحمض النووي الريبي لـ ILI1 و PRE1 ولكنه يثبط IBH1 من خلال عامل النسخ BZR1. تدعم أنماط التعبير المكاني والزماني أدوار ILI1 في ثني المفاصل الصفائحية و PRE1/في IBH1 في الانتقال من نمو الأعضاء الشابة إلى توقف النمو. توضح هذه النتائج آلية محفوظة لتنظيم BR لنمو النبات من خلال زوج من عوامل نسخ HLH/BHLH العدائية التي تعمل في اتجاه مجرى BZR1 في Arabidopsis والأرز.Translated Description (French)
Chez le riz (Oryza sativa), les brassinostéroïdes (BR) induisent l'élongation cellulaire du côté adaxial de l'articulation laminaire pour favoriser la flexion des feuilles. Nous avons identifié un mutant du riz (ili1-D) présentant un phénotype d'inclinaison de la lame augmenté similaire à celui causé par le traitement par BR. Le mutant ili1-D surexprime une protéine HLH homologue à Arabidopsis thaliana Paclobutrazol Resistance1 (PRE1) et l'inhibiteur humain des protéines de liaison à l'ADN. La surexpression et la suppression de l'interférence ARN de l'IL1 augmentent et réduisent, respectivement, l'inclinaison laminaire du riz, confirmant un rôle positif de l'IL1 dans la flexion des feuilles. ILI1 et PRE1 interagissent avec la protéine IBH1 de base de l'hélice-boucle-hélice (bHLH) (bHLH se liant à ILI1), dont la surexpression provoque l'érection des feuilles chez le riz et le nanisme chez Arabidopsis. La surexpression d'ILI1 ou de PRE1 augmente l'élongation cellulaire et supprime les phénotypes nains causés par la surexpression d'IBH1 chez Arabidopsis. Ainsi, ILI1 et PRE1 peuvent inactiver les facteurs de transcription bHLH inhibiteurs par hétérodimérisation. BR augmente les niveaux d'ARN de ILI1 et PRE1 mais réprime IBH1 par le facteur de transcription BZR1. Les modèles d'expression spatiale et temporelle soutiennent les rôles de l'IL1 dans la flexion des articulations laminaires et de PRE1/At IBH1 dans la transition de la croissance des jeunes organes à l'arrêt de la croissance. Ces résultats démontrent un mécanisme conservé de régulation du BR du développement des plantes par une paire de facteurs de transcription antagonistes HLH/bHLH qui agissent en aval de BZR1 chez Arabidopsis et le riz.Translated Description (Spanish)
En el arroz (Oryza sativa), los brasinoesteroides (BR) inducen la elongación celular en el lado adaxial de la articulación de la lámina para promover la flexión de la hoja. Identificamos un mutante de arroz (ili1-D) que muestra un aumento del fenotipo de inclinación de la lámina similar al causado por el tratamiento con BR. El mutante ili1-D sobreexpresa una proteína HLH homóloga a la Resistencia al Paclobutrazol1 (PRE1) de Arabidopsis thaliana y el Inhibidor humano de las proteínas de unión al ADN. La sobreexpresión y la supresión de interferencia de ARN de ILI1 aumentan y reducen, respectivamente, la inclinación laminar del arroz, lo que confirma un papel positivo de ILI1 en la flexión de las hojas. ILI1 y PRE1 interactúan con la proteína básica de hélice-bucle-hélice (bHLH) IBH1 (bHLH de unión a ILI1), cuya sobreexpresión causa hoja erecta en el arroz y enanismo en Arabidopsis. La sobreexpresión de ILI1 o PRE1 aumenta el alargamiento celular y suprime los fenotipos enanos causados por la sobreexpresión de IBH1 en Arabidopsis. Por lo tanto, ILI1 y PRE1 pueden inactivar los factores de transcripción de bHLH inhibidores a través de la heterodimerización. BR aumenta los niveles de ARN de ILI1 y PRE1, pero reprime IBH1 a través del factor de transcripción BZR1. Los patrones de expresión espacial y temporal apoyan los roles de ILI1 en la flexión de la articulación laminar y PRE1/At IBH1 en la transición del crecimiento de órganos jóvenes a la detención del crecimiento. Estos resultados demuestran un mecanismo conservado de regulación BR del desarrollo vegetal a través de un par de factores de transcripción HLH/bHLH antagonistas que actúan aguas abajo de BZR1 en Arabidopsis y arroz.Files
plcell_v21_12_3767.pdf.pdf
Files
(93 Bytes)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:b0d506893d4802090edf1644f5f082cd
|
93 Bytes | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- عوامل النسخ المناهضة لـ HLH/bHLH تتوسط تنظيم البراسينوستيرويد لاستطالة الخلايا وتطور النبات في الأرز<i> والأرابيدوبسيس</i>
- Translated title (French)
- Facteurs de transcription antagonistes HLH/bHLH Médient la régulation des brassinostéroïdes de l'allongement cellulaire et du développement des plantes chez le riz et l'<i>arabidopsis</i>
- Translated title (Spanish)
- Los factores de transcripción antagonistas HLH/bHLH median la regulación brasinoesteroide del alargamiento celular y el desarrollo vegetal en arroz y<i>Arabidopsis</i>
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2100435459
- DOI
- 10.1105/tpc.109.070441
References
- https://openalex.org/W1518300058
- https://openalex.org/W1620028706
- https://openalex.org/W1636824184
- https://openalex.org/W1749881282
- https://openalex.org/W1964846007
- https://openalex.org/W1967517791
- https://openalex.org/W1968534624
- https://openalex.org/W1971615018
- https://openalex.org/W1975424910
- https://openalex.org/W1978929679
- https://openalex.org/W1998292202
- https://openalex.org/W2007316544
- https://openalex.org/W2008555709
- https://openalex.org/W2018719409
- https://openalex.org/W2021268189
- https://openalex.org/W2023849539
- https://openalex.org/W2031391689
- https://openalex.org/W2033191061
- https://openalex.org/W2035084390
- https://openalex.org/W2049195203
- https://openalex.org/W2052602128
- https://openalex.org/W2059096219
- https://openalex.org/W2059744667
- https://openalex.org/W2061619931
- https://openalex.org/W2062612066
- https://openalex.org/W2078895980
- https://openalex.org/W2085625330
- https://openalex.org/W2087111038
- https://openalex.org/W2109642544
- https://openalex.org/W2113727274
- https://openalex.org/W2113835577
- https://openalex.org/W2115352666
- https://openalex.org/W2116122104
- https://openalex.org/W2120295433
- https://openalex.org/W2121833462
- https://openalex.org/W2122246943
- https://openalex.org/W2125164793
- https://openalex.org/W2129992480
- https://openalex.org/W2132926880
- https://openalex.org/W2144447876
- https://openalex.org/W2146396346
- https://openalex.org/W2146934074
- https://openalex.org/W2146941807
- https://openalex.org/W2147655328
- https://openalex.org/W2147944781
- https://openalex.org/W2157874893
- https://openalex.org/W2163407769
- https://openalex.org/W2164883430
- https://openalex.org/W2165971790
- https://openalex.org/W2166580718
- https://openalex.org/W2171838717
- https://openalex.org/W4255852062