Functional analysis of PHYB polymorphisms in Arabidopsis thaliana collected in Patagonia

Autores
Ruiz Diaz, Maria Jimena; Matsusaka Quiliano, Daniel Claudio; Cascales, Jimena; Sanchez, Diego Hernan; Sanchez Lamas, Maximiliano; Cerdan, Pablo Diego; Botto, Javier Francisco
Año de publicación
2022
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
Arabidopsis thaliana shows a wide range of natural genetic variation in light responses. Shade avoidance syndrome is a strategy of major adaptive significance that includes seed germination, elongation of vegetative structures, leaf hyponasty, and acceleration of flowering. Previously, we found that the southernmost Arabidopsis accession, collected in the south of Patagonia (Pat), is hyposensitive to light and displays a reduced response to shade light. This work aimed to explore the genetic basis of the shade avoidance response (SAR) for hypocotyl growth by QTL mapping in a recently developed 162 RIL population between Col-0 and Pat. We mapped four QTL for seedling hypocotyl growth: WL1 and WL2 QTL in white light, SHADE1 QTL in shade light, and SAR1 QTL for the SAR. PHYB is the strongest candidate gene for SAR1 QTL. Here we studied the function of two polymorphic indels in the promoter region, a GGGR deletion, and three non-synonymous polymorphisms on the PHYB coding region compared with the Col-0 reference genome. To decipher the contribution and relevance of each PHYB-Pat polymorphism, we constructed transgenic lines with single or double polymorphisms by using Col-0 as a reference genome. We found that single polymorphisms in the coding region of PHYB have discrete functions in seed germination, seedling development, and shade avoidance response. These results suggest distinct functions for each PHYB polymorphism to the adjustment of plant development to variable light conditions.
Fil: Ruiz Diaz, Maria Jimena. 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: Matsusaka Quiliano, Daniel Claudio. 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: Cascales, Jimena. 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: Sanchez, Diego Hernan. 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: Sanchez Lamas, Maximiliano. 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: Cerdan, Pablo Diego. 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: Botto, Javier Francisco. 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
Materia
ARABIDOPSIS
NATURAL GENETIC VARIATION
PHYB
QTL MAPPING
SHADE AVOIDANCE RESPONSE
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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This work aimed to explore the genetic basis of the shade avoidance response (SAR) for hypocotyl growth by QTL mapping in a recently developed 162 RIL population between Col-0 and Pat. We mapped four QTL for seedling hypocotyl growth: WL1 and WL2 QTL in white light, SHADE1 QTL in shade light, and SAR1 QTL for the SAR. PHYB is the strongest candidate gene for SAR1 QTL. Here we studied the function of two polymorphic indels in the promoter region, a GGGR deletion, and three non-synonymous polymorphisms on the PHYB coding region compared with the Col-0 reference genome. To decipher the contribution and relevance of each PHYB-Pat polymorphism, we constructed transgenic lines with single or double polymorphisms by using Col-0 as a reference genome. We found that single polymorphisms in the coding region of PHYB have discrete functions in seed germination, seedling development, and shade avoidance response. These results suggest distinct functions for each PHYB polymorphism to the adjustment of plant development to variable light conditions.Fil: Ruiz Diaz, Maria Jimena. 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; ArgentinaFil: Matsusaka Quiliano, Daniel Claudio. 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; ArgentinaFil: Cascales, Jimena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. 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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; ArgentinaFil: Botto, Javier Francisco. 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. 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