Receptor kinase LecRK-I.9 regulates cell wall remodelling during lateral root formation in Arabidopsis
2025
Bellande, Kevin | Roujol, David | Chourré, Josiane | Le Gall, Sophie | Martinez, Yves | Jauneau, Alain | Arico, Denise Soledad | Mithöfer, Axel | Burlat, Vincent | Jamet, Elisabeth | Canut, Hervé | LRSV-Dynamique et Evolution des Parois cellulaires végétales (LRSV-DEPCV) ; Laboratoire de Recherche en Sciences Végétales (LRSV) ; Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT) | Unité de recherche sur les Biopolymères, Interactions Assemblages (BIA) ; Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE) | BIBS - Plateforme Bioressources : Imagerie, Biochimie & Structure ; Unité de recherche sur les Biopolymères, Interactions Assemblages (BIA) ; Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-INRAE, PROBE Research Infrastructure | Plateforme TRI FR-AIB ; Fédération de Recherche Agrobiosciences, Interactions et Biodiversité (FR AIB) ; Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Toulouse Réseau Imagerie-Genotoul (TRI-Genotoul) ; Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE) | Max Planck Institute for Chemical Ecology ; Max-Planck-Gesellschaft | Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) and the Paul Sabatier-Toulouse 3 University. | ANR-10-LABX-0041,TULIP,Towards a Unified theory of biotic Interactions: the roLe of environmental(2010) | ANR-11-IDEX-0002,UNITI,Université Fédérale de Toulouse(2011)
International audience
اظهر المزيد [+] اقل [-]إنجليزي. Assembling and remodelling the cell wall is essential for plant development. Cell wall dynamics are controlled by cell wall proteins, polysaccharide biosynthesis, and a variety of sensor and receptor systems. LecRK-I.9, an Arabidopsis thaliana plasma membrane-localized lectin receptor kinase, was previously shown to be involved in cell wall–plasma membrane contacts and to play roles in plant–pathogen interactions, but until now its role in development was not known. LecRK-I.9 is transcribed at a high level in root tissues including the pericycle. Comparative transcript profiling of a loss-of-function mutant versus the wild type identified LecRK-I.9 as a regulator of cell wall metabolism. Consistently, lecrk-I.9 mutants displayed an increased pectin methylesterification level correlated with decreased pectin methylesterase and increased polygalacturonase activities. Also, LecRK-I.9 negatively impacted lateral root development through the direct or indirect regulation of genes encoding (i) cell wall remodelling proteins during early events of lateral root initiation, and (ii) cell wall signalling peptides (CLE2 and CLE4) repressing lateral root emergence and growth. Furthermore, low nitrate reduced LecRK-I.9 expression in roots, particularly in the lateral root emergence zone: even in these conditions, the control of CLE2 and CLE4 expression is maintained. Altogether, the results show that LecRK-I.9 is a key player in negatively regulating both pre-branch site formation and lateral root emergence.
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