Functional convergence of growth responses to shade and warmth in Arabidopsis

Autores
Romero Montepaone, Sofía Iara; Sellaro, Romina Vanesa; Hernando, Carlos Esteban; Costigliolo Rojas, María Cecilia; Bianchimano, Luciana; Ploschuk, Edmundo Leonardo; Yanovsky, Marcelo Javier; Casal, Jorge José
Año de publicación
2021
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
Shade and warmth promote the growth of the stem, but the degree of mechanistic convergence and functional association between these responses is not clear. We analysed the quantitative impact of mutations and natural genetic variation on the hypocotyl growth responses of Arabidopsis thaliana to shade and warmth, the relationship between the abundance of PHYTOCHROME INTERACTING FACTOR 4 (PIF4) and growth stimulation by shade or warmth, the effects of both cues on the transcriptome and the consequences of warm temperature on carbon balance. Growth responses to shade and warmth showed strong genetic linkage and similar dependence on PIF4 levels. Temperature increased growth and phototropism even within a range where damage by extreme high temperatures is unlikely to occur in nature. Both cues enhanced the expression of growth-related genes and reduced the expression of photosynthetic genes. However, only warmth enhanced the expression of genes involved in responses to heat. Warm temperatures substantially increased the amount of light required to compensate for the daily carbon dioxide balance. We propose that the main ecological function of hypocotyl growth responses to warmth is to increase the access of shaded photosynthetic organs to light, which implies functional convergence with shade avoidance.
Fil: Romero Montepaone, Sofía Iara. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura; Argentina
Fil: Sellaro, Romina Vanesa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura; Argentina
Fil: Hernando, Carlos Esteban. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; Argentina
Fil: Costigliolo Rojas, María Cecilia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; Argentina
Fil: Bianchimano, Luciana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; Argentina
Fil: Ploschuk, Edmundo Leonardo. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Departamento de Producción Vegetal. Cátedra de Cultivos Industriales; Argentina
Fil: Yanovsky, Marcelo Javier. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; Argentina
Fil: Casal, Jorge José. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; Argentina
Materia
ARABIDOPSIS THALIANA
CARBON BALANCE
PHYTOCHROME INTERACTING FACTOR (PIF)
SHADE AVOIDANCE
THERMOMORPHOGENESIS
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
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Repositorio
CONICET Digital (CONICET)
Institución
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
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Growth responses to shade and warmth showed strong genetic linkage and similar dependence on PIF4 levels. Temperature increased growth and phototropism even within a range where damage by extreme high temperatures is unlikely to occur in nature. Both cues enhanced the expression of growth-related genes and reduced the expression of photosynthetic genes. However, only warmth enhanced the expression of genes involved in responses to heat. Warm temperatures substantially increased the amount of light required to compensate for the daily carbon dioxide balance. We propose that the main ecological function of hypocotyl growth responses to warmth is to increase the access of shaded photosynthetic organs to light, which implies functional convergence with shade avoidance.Fil: Romero Montepaone, Sofía Iara. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. 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Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Casal, Jorge José. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. 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Fil: Romero Montepaone, Sofía Iara. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura; Argentina
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