HOW CLIMATE CHANGE MAY AFFECT PLANT GROWTH: TEMPERATURE REGULATION OF MERISTEM FUNCTION AND MORPHOGENESIS  Page description

Help  Print 
Back »
 

Details of project

  
Identifier
132486
Type K
Principal investigator Fehér, Attila
Title in Hungarian A KLÍMAVÁLTOZÁS LEHETSÉGES HATÁSAI A NÖVÉNYEK NÖVEKEDÉSÉRE: A MERISZTÉMAFUNKCIÓ ÉS A NÖVÉNYI MORFOGENEZIS HŐMÉRSÉKLETI SZABÁLYOZÁSA
Title in English HOW CLIMATE CHANGE MAY AFFECT PLANT GROWTH: TEMPERATURE REGULATION OF MERISTEM FUNCTION AND MORPHOGENESIS
Keywords in Hungarian környezeti hőmérséklet, sejt osztódás, sejt megnyúlás, organogenezis, morfogenezis, fenotipizálás, fotoszintézis, légzés, jelátvitel, génexpresszió, kromatin, Arabidopsis, Brachypodium,
Keywords in English ambient temperature, cell division and elongation, organogenesis, morfogenesis, phenotyping, photosynthesis, respiration, signal transduction, gene expression, kromatin, Arabidopsis, Brachypodium
Discipline
Plant stress biology (Council of Complex Environmental Sciences)100 %
Panel Complex agricultural sciences
Department or equivalent Institute of Plant Biology (HUN-REN Biological Research Centre Szeged)
Participants Beöthy-Fehér, Orsolya
Gombos, Magdolna
Györgyey, János
Kaszler, Nikolett Judit
Kénesi, Erzsébet
Magyar, Zoltán
Rigó, Gábor
Riyazuddin, Riyazuddin
Valkai, Ildikó
Starting date 2019-12-01
Closing date 2024-05-31
Funding (in million HUF) 47.886
FTE (full time equivalent) 10.60
state running project





 

Final report

  
Results in Hungarian
A projekt során három irányban végeztünk vizsgálatokat. Először megállapítottuk, hogy a RLCKVI_A2 kináznak, korábbi megfigyelésünk ellenére miszerint szabályozza a hipokotil megnyúlását sötétben, nincs szerepe a termomorfogén hipokotil növekedésében. Azonban génjének ektópiás expressziója növeli a szárvastagságot és az edénynyalábok számát/méretét. Igazoltuk, hogy a kináz gén a REPLUMLESS transzkripciós faktor ellenőrzése alatt áll. Másodszor, megvizsgáltuk a magas hőmérséklet hatását a növényi apikális merisztémákra, és kimutattuk, hogy mind a gyökér-, mind a hajtásmerisztémák mérete és aktivitása nőtt. A merisztémák szerepét a növényi termomorfogenezisben a tudományos irodalom vitatta. Bizonyítékot szolgáltattunk arra, hogy a RETINOBLASTOMA RELATED (RBR) sejtciklus-gátló fehérje deregulációja központi szerepet játszik a merisztémák hőválaszában. Továbbá, az RBR fehérje a hipokotil megnyúlását a hőmérséklet emelkedés hatására pozitívan befolyásolja, az auxin homeosztázist szabályozó gének expresszióját serkentve. Ez egy eddig ismeretlen, sejtciklus szabályozástól független szerepe a fehérjének. Ezek az eredmények új irányt nyitnak a növényi termomorfogenezis kutatásában. Harmadszor, először vizsgáltuk a Brachypodium dystachyon-nak a gabonafélék modell növénének termomorfogén válaszát. Hét különböző genitípus igen eltérő válaszát figyeltünk meg, különösen a gyökérnövekedés terén. Ebben a fajban is elemeztük a hőérzékeny génexpressziót.
Results in English
We carried out investigations in three directions. First, we established that the RLCKVI_A2 kinase, despite our previous observation that it controls hypocotyl elongation in the dark, has no role in thermomorphogenic hypocotyl growth. We observed, however, that ectopic expression of it increases stem thickness and the number/size of vascular bundles. Furthermore, the kinase gene is under the control of the REPLUMLESS transcription factor. Second, we investigated the effect of elevated ambient temperature on plant meristems and unambigously demonstrated that the size and activity of both the root and shoot meristems increased. The role of meristems in plant thermomorphogenesis was debated in the scientific literature. Furthermore, we provided evidence that the deregulation of the RETINOBLASTOMA-RELATED (RBR) cell cycle inhibitor protein has a central role in the thermoresponse of the meristems. More interestingly, this protein has a noncanonical role positively regulating hypocotyl elongation in response to temperature increase, likely via altering the expression of genes controlling auxin homeostasis. These findings opens a new direction in the research of plant thermomorphogenesis. Third, we investigated the thermomorphogenic response of the ceral model species Brachypodium dystachyon at the first time. We observed a highly divergent response among seven different accessions, especially in root growth. We analysed thermoresponsive gene expression in this species as well.
Full text https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=132486
Decision
Yes





 

List of publications

  
Shiekh R, Nagy F, Kaszler N, Domonkos I, Gombos M, Molnár E, Pettkó-Szandtner A, Bögre L, Fehér A, Magyar Z. 2024.: Retinoblastoma-related (RBR) has both canonical and non-canonical regulatory functions during thermo-morphogenic responses in Arabidopsis seedlings., bioRxiv, 2024
Kenesi E., Beöthy-Fehér O., Szőllősi R, Domonkos I., Valkai I, Fehér A.: The REPLUMLESS transcription factor controls the expression of the RECEPTOR-LIKE CYTOPLASMIC KINASE VI_A2 gene involved in shoot and fruit patterning of Arabidopsis thaliana., preprint.org, 2024
Lang L., Pettkó-Szandtner A., Elbasi H.T., Takatsuka H., Nomoto Y., Zaki A., Dorokhov S., De Jaeger G., Eeckhout D., Ito M., Magyar Z., Bögre L., Heese M., Schnittger A.: The DREAM complex represses growth in response to DNA damage in Arabidopsis, LIFE SCIENCE ALLIANCE (2575-1077): 4 12 Paper 202101141., 2021
Sheikh, R., Nagy, F., Györgyey, J., Fehér, A. and Magyar Z.: The RETINOBLASTOMA-RELATED (RBR) in complex with the E2FB transcription factor could regulate thermomorphogenesis in Arabidopsis., ÖSSZEFOGLALÓ KÖTET, XIIIth Congress of Hungarian Society for Plant Biology, 24-27.08.2021, Szeged, Hungary, ISBN 978-615-01-2350-9, p.88, 2021
Kiss E., Gombos M., Fehér A., Györgyey J.: Developing a modell system for monitoring thermomorphogenetic changes of the root architecture in the model monocot Brachypodium distachyon., ÖSSZEFOGLALÓ KÖTET, XIIIth Congress of Hungarian Society for Plant Biology, 24-27.08.2021, Szeged, Hungary, ISBN 978-615-01-2350-9, p.73, 2021
Fehér A., Valkai I., Lajkó DB., Kenesi B., Ménesi D., Borbély P., Bodai L., Durr J.: ROP GTPáz aktivált kináz jelátvitel növényekben., ÖSSZEFOGLALÓ KÖTET, XIIIth Congress of Hungarian Society for Plant Biology, 24-27.08.2021, Szeged, Hungary, ISBN 978-615-01-2350-9, p. 44, 2021
Attila Fehér: ROP GTPase-activated kinase signaling in Arabidopsis, Plant Biology Europe 2021 (Turin, Italy but online) 28.06-01-07., 2021
Lang L., Pettkó-Szandtner A., Elbasi H.T., Takatsuka H., Nomoto Y., Zaki A., Dorokhov S., De Jaeger G., Eeckhout D., Ito M., Magyar Z., Bögre L., Heese M., Schnittger A.: The DREAM complex represses growth in response to DNA damage in Arabidopsis, LIFE SCIENCE ALLIANCE (2575-1077): 4 12 Paper 202101141., 2021
Hlacs A, Gombos M, Borics A, Györgyey J: Predicted phosphorilation and dimerization of certain LBD transcription factors expressed in Brachypodium distachyon based on molecular dynamics, Straub Days, ELKH Szegedi Biológiai Kutatóközpont, 2022. 05. 25-27, Szeged, 2022
Rasik Shiekh Bin Hamid, Fruzsina Nagy, Magdolna Gombos, Aladár Pettkó-Szandtner, Attila Fehér, Zoltán Magyar: The RETINOBLASTOMA-RELATED (RBR) controls thermomorphogenesis by regulating cell proliferation and cell enlargement in a temperature dependent manner, Straub Days, ELKH Szegedi Biológiai Kutatóközpont, 2022. 05. 25-27, Szeged, 2022
Gombos M, Hapek N, Kozma-Bognár L, Grezal G, Zombori Z, Kiss E, Györgyey J: Limited water stress modulates expression of circadian clock genes in Brachypodium distachyon roots, Scientific Reports (accepted), 2023
Shiekh R, Nagy F, Gombos M, Pettkó-Szandtner A, Fehér A, Magyar Z: he RETINOBLASTOMA-RELATED (RBR) controls thermomorphogenesis by regulating cell proliferation and cell enlargement in a temperature dependent manner., Plant Biology Europe 2023, Marseille, France, 2023




 

Events of the project

  
2024-06-12 12:26:12
Résztvevők változása
2023-02-24 09:44:03
Résztvevők változása
2023-01-17 10:09:21
Résztvevők változása



Back »