Unraveling the role of MADS transcription factor complexes in apple tree dormancy
2021
Falavigna, Vítor da Silveira | Severing, Edouard | Lai, Xuelei | Estevan, Joan | Farrera, Isabelle | Hugouvieux, Véronique | Revers, Luís Fernando | Zubieta, Chloe | Coupland, George | Costes, Evelyne | Andrés, Fernando | Amélioration génétique et adaptation des plantes méditerranéennes et tropicales (UMR AGAP) ; Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Agro - Montpellier SupAgro ; Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro) | Max Planck Institute for Plant Breeding Research (MPIPZ) | StructDev (StructDev) ; Physiologie cellulaire et végétale (LPCV) ; Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG) ; Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)) ; Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)) ; Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG) ; Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)) ; Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)) ; Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Grenoble Alpes (UGA) | Embrapa Uva e Vinho (BRAZIL) ; Embrapa Uva e Vinho (BRAZIL) | Architecture et Fonctionnement des Espèces Fruitières [AGAP] (AFEF) ; Amélioration génétique et adaptation des plantes méditerranéennes et tropicales (UMR AGAP) ; Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Agro - Montpellier SupAgro ; Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Agro - Montpellier SupAgro ; Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro) | Embrapa (SEG: 12.15.12.001.00.03) | Grants from the AgreenSkills+ EU fellowship program (FP7-609398) and EMBO (ASTF #7839) | ANR-10-LABX-0001,AGRO,Agricultural Sciences for sustainable Development(2010) | ANR-16-IDEX-0006,MUSE,MUSE(2016) | ANR-17-EURE-0003,CBH-EUR-GS,CBH-EUR-GS(2017)
International audience
Show more [+] Less [-]English. A group of MADS transcription factors (TFs) are believed to control temperature-mediated bud dormancy. These TFs, called DORMANCY-ASSOCIATED MADS-BOX (DAM), are encoded by genes similar to SHORT VEGETATIVE PHASE (SVP) from Arabidopsis. MADS proteins form transcriptional complexes whose combinatory composition defines their molecular function. However, how MADS multimeric complexes control the dormancy cycle in trees is unclear. Apple MdDAM and other dormancy-related MADS proteins form complexes with MdSVPa, which is essential for the ability of transcriptional complexes to bind to DNA. Sequential DNA-affinity purification sequencing (seq-DAP-seq) was performed to identify the genome-wide binding sites of apple MADS TF complexes. Target genes associated with the binding sites were identified by combining seq-DAP-seq data with transcriptomics datasets obtained using a glucocorticoid receptor fusion system, and RNA-seq data related to apple dormancy. We describe a gene regulatory network (GRN) formed by MdSVPa-containing complexes, which regulate the dormancy cycle in response to environmental cues and hormonal signaling pathways. Additionally, novel molecular evidence regarding the evolutionary functional segregation between DAM and SVP proteins in the Rosaceae is presented. MdSVPa sequentially forms complexes with the MADS TFs that predominate at each dormancy phase, altering its DNA-binding specificity and, therefore, the transcriptional regulation of its target genes.
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Bibliographic information
This bibliographic record has been provided by Institut national de la recherche agronomique
