Published February 22, 2024 | Version v1
Publication Open

cla-miR164-<i>NO APICAL MERISTEM</i> (<i>ClNAM</i>) Regulates the Inflorescence Architecture Development of <i>Chrysanthemum lavandulifolium</i>

Creators

  • 1. Beijing Forestry University
  • 2. ZheJiang Academy of Agricultural Sciences

Description

Abstract Chrysanthemum × morifolium has great ornamental and economic value on account of its exquisite capitulum. However, previous studies have mainly focused on the corolla morphology of the capitulum. Such an approach cannot explain the variable inflorescence architecture of the chrysanthemum. Previous research from our group has shown that NO APICAL MERISTEM (ClNAM) is likely to function as a hub gene in capitulum architecture in the early development stage. In the present study, ClNAM was used to investigate the function of these boundary genes in the capitulum architecture of Chrysanthemum lavandulifolium, a closely related species of C. × morifolium in the genus. Modification of ClNAM in C. lavandulifolium resulted in an advanced initiation of the floral primordium at the capitulum. As a result, the receptacle morphology was altered and the number of florets decreased. The ray floret corolla was shortened, but the disc floret was elongated. The number of capitula increased significantly, arranged in more densely compounded corymbose synflorescences. The yeast and luciferase reporter system revealed that ClAP1, ClRCD2, and ClLBD18 target and activate ClNAM. Subsequently, ClNAM targets and activates ClCUC2a/c, which regulates the initiation of floral and inflorescence in C. lavandulifolium. ClNAM was also targeted and cleaved by cla-miR164 in this process. In conclusion, this study established a boundary gene regulatory network with cla-miR164-ClNAM as the hub. This network not only influences the architecture of capitulum, but also affects compound corymbose synflorescences of the C. lavandulifolium. These results provide new insights into the mechanisms regulating inflorescence architecture in chrysanthemum.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

أقحوان تجريدي × موريفوليوم له قيمة زخرفية واقتصادية كبيرة بسبب رأسماله الرائع. ومع ذلك، ركزت الدراسات السابقة بشكل أساسي على مورفولوجيا التاج في الرؤيس. مثل هذا النهج لا يمكن أن يفسر بنية الإزهار المتغيرة للأقحوان. أظهرت الأبحاث السابقة التي أجرتها مجموعتنا أنه من المرجح أن يعمل الجين القمي (ClNAM) كجين مركزي في بنية الرؤيس في مرحلة التطور المبكرة. في هذه الدراسة، تم استخدام ClNAM للتحقيق في وظيفة هذه الجينات الحدودية في بنية الرؤيس لأقحوان لافاندوليفوليوم، وهو نوع مرتبط ارتباطًا وثيقًا بـ C. × morifolium في الجنس. أدى تعديل ClNAM في C. lavandulifolium إلى بدء متقدم للأزهار البدائية في الرؤيس. ونتيجة لذلك، تم تغيير شكل الوعاء وانخفض عدد الزهيرات. تم تقصير تويجة زهر الشعاع، لكن زهر القرص كان ممدودًا. زاد عدد الرؤيسات بشكل كبير، مرتبة في تمازج عظمي مركب أكثر كثافة. كشف نظام مراسل الخميرة واللوسيفراز أن ClAP1 و ClRCD2 و ClLBD18 يستهدفون وينشطون ClNAM. بعد ذلك، يستهدف ClNAM وينشط ClCUC2a/c، الذي ينظم بدء الأزهار والإزهار في C. lavandulifolium. كما تم استهداف ClNAM وشقها بواسطة cla - miR164 في هذه العملية. في الختام، أنشأت هذه الدراسة شبكة تنظيمية للجينات الحدودية مع cla - miR164 - ClNAM كمحور. لا تؤثر هذه الشبكة على بنية الرؤيس فحسب، بل تؤثر أيضًا على الإزهار الدموي المركب لـ C. lavandulifolium. توفر هذه النتائج رؤى جديدة حول الآليات التي تنظم بنية الإزهار في أقحوان.

Translated Description (French)

Le chrysanthème abstrait × morifolium a une grande valeur ornementale et économique en raison de son capitule exquis. Cependant, les études antérieures se sont principalement concentrées sur la morphologie de la corolle du capitule. Une telle approche ne peut expliquer l'architecture d'inflorescence variable du chrysanthème. Des recherches antérieures de notre groupe ont montré que NO APICAL MERISTEM (ClNAM) est susceptible de fonctionner comme un gène pivot dans l'architecture capitulaire au stade précoce du développement. Dans la présente étude, ClNAM a été utilisé pour étudier la fonction de ces gènes limitrophes dans l'architecture capitulaire de Chrysanthemum lavandulifolium, une espèce étroitement apparentée de C. × morifolium dans le genre. La modification de la ClNAM chez C. lavandulifolium a entraîné une initiation avancée du primordium floral au niveau du capitule. En conséquence, la morphologie du réceptacle a été modifiée et le nombre de fleurons a diminué. La corolle du fleuron du rayon était raccourcie, mais le fleuron du disque était allongé. Le nombre de capitules a augmenté de manière significative, disposés en synflorescences de corymbose plus densément composées. Le système rapporteur de levure et de luciférase a révélé que ClAP1, ClRCD2 et ClLBD18 ciblent et activent ClNAM. Par la suite, ClNAM cible et active ClCUC2a/c, qui régule l'initiation de l'inflorescence florale chez C. lavandulifolium. ClNAM a également été ciblé et clivé par cla-miR164 dans ce processus. En conclusion, cette étude a établi un réseau de régulation des gènes limitrophes avec cla-miR164-ClNAM comme hub. Ce réseau influence non seulement l'architecture du capitule, mais affecte également les synflorescences de corymbose composé du C. lavandulifolium. Ces résultats fournissent de nouvelles informations sur les mécanismes régulant l'architecture de l'inflorescence dans le chrysanthème.

Translated Description (Spanish)

El crisantemo abstracto × morifolium tiene un gran valor ornamental y económico debido a su exquisito capitulum. Sin embargo, estudios previos se han centrado principalmente en la morfología corolaria del capitulo. Tal enfoque no puede explicar la arquitectura de inflorescencia variable del crisantemo. Investigaciones anteriores de nuestro grupo han demostrado que es probable que ningún MERISTEMO APICAL (ClNAM) funcione como un gen central en la arquitectura del capitulum en la etapa temprana de desarrollo. En el presente estudio, el ClNAM se utilizó para investigar la función de estos genes límite en la arquitectura capitulum de Chrysanthemum lavandulifolium, una especie estrechamente relacionada de C. × morifolium en el género. La modificación de ClNAM en C. lavandulifolium resultó en una iniciación avanzada del primordio floral en el capitulo. Como resultado, la morfología del receptáculo se vio alterada y el número de flósculos disminuyó. La corola de la flor de rayo se acortó, pero la flor de disco se alargó. El número de capitulas aumentó significativamente, dispuestas en sinflorescencias corimbosas más densamente compuestas. El sistema indicador de levadura y luciferasa reveló que ClAP1, ClRCD2 y ClLBD18 se dirigen y activan ClNAM. Posteriormente, el ClNAM se dirige y activa el ClCUC2a/c, que regula el inicio de la floración y la inflorescencia en C. lavandulifolium. ClNAM también fue dirigido y escindido por cla-miR164 en este proceso. En conclusión, este estudio estableció una red reguladora de genes límite con cla-miR164-ClNAM como centro. Esta red no solo influye en la arquitectura del capitulum, sino que también afecta a las sinflorescencias corimbosas compuestas del C. lavandulifolium. Estos resultados proporcionan nuevos conocimientos sobre los mecanismos que regulan la arquitectura de inflorescencia en el crisantemo.

Files

uhae039.pdf.pdf

Files (93 Bytes)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:b0d506893d4802090edf1644f5f082cd
93 Bytes
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
cla<i>- miR164 - No MERISTEM القمي</i> <i></i>(ClNAM) ينظم تطوير بنية الإزهار <i>لأقحوان لافاندوليفوليوم</i>
Translated title (French)
cla-miR164-<i>NO APICAL MERISTEM</i> (<i>ClNAM</i>) Regulate the Inflorescence Architecture Development of <i>Chrysanthemum lavandulifolium</i>
Translated title (Spanish)
cla-miR164-<i>NO APICAL MERISTEM</i> (ClNAM<i>)</i> Regula el Desarrollo de la Arquitectura de Inflorescencia de <i>Chrysanthemum lavandulifolium</i>

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4392121101
DOI
10.1093/hr/uhae039

Is supplement to
https://openalex.org/W2588855213 (Other)
https://openalex.org/W2388919852 (Other)
https://openalex.org/W2169808162 (Other)
https://openalex.org/W2145721324 (Other)
https://openalex.org/W2131597872 (Other)
https://openalex.org/W2109259723 (Other)
https://openalex.org/W2061578030 (Other)
https://openalex.org/W2039045664 (Other)
https://openalex.org/W1973960584 (Other)
https://openalex.org/W190092175 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
China

References

  • https://openalex.org/W1964397374
  • https://openalex.org/W1967543716
  • https://openalex.org/W1968333375
  • https://openalex.org/W1975151177
  • https://openalex.org/W2001457490
  • https://openalex.org/W2016113393
  • https://openalex.org/W2018899540
  • https://openalex.org/W2025181298
  • https://openalex.org/W2029364838
  • https://openalex.org/W2042308680
  • https://openalex.org/W2082421148
  • https://openalex.org/W2113355569
  • https://openalex.org/W2115888213
  • https://openalex.org/W2118408001
  • https://openalex.org/W2132926880
  • https://openalex.org/W2148710632
  • https://openalex.org/W2152721695
  • https://openalex.org/W2153659320
  • https://openalex.org/W2160971543
  • https://openalex.org/W2170161119
  • https://openalex.org/W2519934523
  • https://openalex.org/W2547199884
  • https://openalex.org/W2607205892
  • https://openalex.org/W2616265326
  • https://openalex.org/W2738329715
  • https://openalex.org/W2772286428
  • https://openalex.org/W2810974685
  • https://openalex.org/W2896903991
  • https://openalex.org/W2898721880
  • https://openalex.org/W2937273535
  • https://openalex.org/W2947620410
  • https://openalex.org/W2983263940
  • https://openalex.org/W2998800560
  • https://openalex.org/W3005235420
  • https://openalex.org/W3036319615
  • https://openalex.org/W3044490082
  • https://openalex.org/W3087893607
  • https://openalex.org/W3094020168
  • https://openalex.org/W3114787459
  • https://openalex.org/W3138833993
  • https://openalex.org/W3154032511
  • https://openalex.org/W3203987970
  • https://openalex.org/W3207623260
  • https://openalex.org/W4206165299
  • https://openalex.org/W4213363723
  • https://openalex.org/W4283217572
  • https://openalex.org/W4353069845
  • https://openalex.org/W4360619010
  • https://openalex.org/W4363648807
  • https://openalex.org/W4390503676