Physiological and molecular mechanisms underlying the integration of light and temperature cues in Arabidopsis thaliana seeds

Autores
Arana, María Veronica; Tognacca, Rocío Soledad; Estravis Barcala, Maximiliano; Sanchez, Rodolfo Augusto; Botto, Javier Francisco
Año de publicación
2017
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
The relief of dormancy and the promotion of seed germination are of extreme importance for a successful seedling establishment. Although alternating temperatures and light are signals promoting the relief of seed dormancy, the underlying mechanisms of their interaction in seeds are scarcely known. By exposing imbibed Arabidopsis thaliana dormant seeds to two‐day temperature cycles previous of a red light pulse, we demonstrate that the germination mediated by phytochrome B requires the presence of functional PSEUDO‐RESPONSE REGULATOR 7 (PRR7) and TIMING OF CAB EXPRESSION 1 (TOC1) alleles. In addition, daily cycles of alternating temperatures in darkness reduce the protein levels of DELAY OF GERMINATION 1 (DOG1), allowing the expression of TOC1 to induce seed germination. Our results suggest a functional role for some components of the circadian clock related with the action of DOG1 for the integration of alternating temperatures and light signals in the relief of seed dormancy. The synchronization of germination by the synergic action of light and temperature through the activity of circadian clock might have ecological and adaptive consequences.
Estación Experimental Agropecuaria Bariloche
Fil: Arana, María Verónica. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Bariloche. Instituto de Investigaciones Forestales y Agropecuarias Bariloche. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones Forestales y Agropecuarias Bariloche; Argentina
Fil: Tognacca, Rocío Soledad. 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: Estravis Barcala, Maximiliano. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Bariloche. Instituto de Investigaciones Forestales y Agropecuarias Bariloche. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones Forestales y Agropecuarias Bariloche; Argentina
Fil: Sanchez, Rodolfo Augusto. 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: 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
Fuente
Plant, Cell & Environment 40 (12) : 3113-3121. (December 2017)
Materia
Dormición
Interruptores de Latencia
Germinación
Semillas
Dormancy
Dormancy Breakers
Germination
Seed
Arabidopsis thaliana
Latencia
Latencia de Semillas
Reloj Circadiano
Nivel de accesibilidad
acceso restringido
Condiciones de uso
Repositorio
INTA Digital (INTA)
Institución
Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria
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Estación Experimental Agropecuaria Bariloche
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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
description The relief of dormancy and the promotion of seed germination are of extreme importance for a successful seedling establishment. Although alternating temperatures and light are signals promoting the relief of seed dormancy, the underlying mechanisms of their interaction in seeds are scarcely known. By exposing imbibed Arabidopsis thaliana dormant seeds to two‐day temperature cycles previous of a red light pulse, we demonstrate that the germination mediated by phytochrome B requires the presence of functional PSEUDO‐RESPONSE REGULATOR 7 (PRR7) and TIMING OF CAB EXPRESSION 1 (TOC1) alleles. In addition, daily cycles of alternating temperatures in darkness reduce the protein levels of DELAY OF GERMINATION 1 (DOG1), allowing the expression of TOC1 to induce seed germination. Our results suggest a functional role for some components of the circadian clock related with the action of DOG1 for the integration of alternating temperatures and light signals in the relief of seed dormancy. The synchronization of germination by the synergic action of light and temperature through the activity of circadian clock might have ecological and adaptive consequences.
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