Impact of the laurina mutation in Coffea arabica L. on semi-dwarfism, cell number and hormonal profiles in hypocotyls of seedlings growing under daylight
2015
Adler, Sophie | Verdeil, Jean-Luc | Conejero, Geneviève | Zaharia, L. Irina | Sarrazin, Amélie | Hoareau, Julien | Fock-Bastide, Isabelle | Noirot, Michel | Peuplements végétaux et bioagresseurs en milieu tropical (UMR PVBMT) ; Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université de La Réunion (UR) | Plateforme d'histocytologie et d'imagerie cellulaire végétale (PHIV) ; Biochimie et Physiologie Moléculaire des Plantes (BPMP) ; Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)-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 la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro) | Biochimie et Physiologie Moléculaire des Plantes (BPMP) ; Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro) | Aquatic and Crop Ressource Development ; National Research Council of Canada (NRC) | Plateforme RIO Imaging (PHIV MRI) | Peuplement Végétaux et Bioagresseurs en Milieu Tropical - Pôle de Protection des Plantes (3P) ; Peuplements végétaux et bioagresseurs en milieu tropical (UMR PVBMT) ; Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université de La Réunion (UR)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université de La Réunion (UR)
Key message Hypocotyl semi-dwarfism in BP was only due to less cell number. Daylight was required to inhibit cell division in the mutant. ABA, IAA and cytokinins would be involved.Abstract Coffea arabica ‘Laurina’ is a natural mutant of Coffea arabica ‘Bourbon’ (B) and is known under the trade name ‘Bourbon Pointu’ (BP). Under daylight, the laurina mutation leads to pleiotropic effects, including semi-dwarf hypocotyls. At the opposite, semi-dwarfism of BP seedlings disappeared under darkness conditions. The first step was to describe the morphological impact of the mutation in seedlings growing under daylight by comparison with seedlings growing under darkness. As the hypocotyl length was mainly affected, the second step was to investigate histological modifications in the organ comparing B and BP seedlings growing under daylight. Result of this investigation indicated that the mutation does not impact on cell length. Moreover, cytometry analyses showed absence of endoreduplication. Actually, the mutation influenced the cell number and this effect appeared before the 40th day after sowing. The length difference of hypocotyls between B and BP was due to lower cell number in BP, indicating possible involvement of phytohormones. Investigations showed the decrease of cytokinin and auxin levels in BP compared to B, while the cytokinin/auxin ratio remained constant in both varieties. By contrast, abscisic acid content increased in BP. Concurrently these results indicate the lowering of cell division, due to the mutation.
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