Geometric and mechanical guidance: Role of stigmatic epidermis in early pollen tube pathfinding in arabidopsis
Riglet, Lucie | Quilliet, Catherine | Godin, Christophe | John, Karin | Fobis-Loisy, Isabelle | Sainsbury Laboratory Cambridge University (SLCU) ; University of Cambridge [UK] (CAM) | Laboratoire Interdisciplinaire de Physique [Saint Martin d’Hères] (LIPhy) ; Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA) | Reproduction et développement des plantes (RDP) ; École normale supérieure de Lyon (ENS de Lyon) ; Université de Lyon-Université de Lyon-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL) ; Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE) | Simulation et Analyse de la morphogenèse in siliCo (MOSAIC) ; Reproduction et développement des plantes (RDP) ; École normale supérieure de Lyon (ENS de Lyon) ; Université de Lyon-Université de Lyon-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL) ; Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-École normale supérieure de Lyon (ENS de Lyon) ; Université de Lyon-Université de Lyon-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL) ; Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Centre Inria de Lyon ; Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria) | Mécanique des Cellules en Milieu Complexe (MC2-LIPhy) ; Laboratoire Interdisciplinaire de Physique [Saint Martin d’Hères] (LIPhy) ; Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA) | DYnamique des Fluides COmplexes et Morphogénèse [Grenoble] (DYFCOM-LIPhy) ; Laboratoire Interdisciplinaire de Physique [Saint Martin d’Hères] (LIPhy) ; Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]) | This work was supported by “La Mission pour les initiatives transverses et interdisciplinaires (MITI), defi Mécanobiologie 2018” (https://miti.cnrs.fr/appel-a-projets/mecanobiologie), from the Centre National de la Recherche Scientifique (to CQ, KJ and IFL) and by the “Institut Rhonalpin des Systemes Complexes” (to CQ, KJ and IFL; http://www.ixxi.fr). | ANR-21-CE13-0049,ROCnROS,Role des CRKs et de la signalisation ROS dans le rejet du pollen incompatible chez Arabidopsis(2021)
International audience
Показать больше [+] Меньше [-]Английский. In Arabidopsis thaliana , successful fertilisation relies on the precise guidance of the pollen tube as it navigates through the female tissues to deliver sperm cells to ovules. While prior research has focused on pistil signals directing pollen tubes towards the ovules, the pollen tube growth within the stigmatic epidermis has received limited attention. Our recent work comparing wild-type pollen tube paths on wild-type and katanin1-5 stigmatic cells, revealed a tight connection between pollen tube directionality and mechanical properties of the invaded stigmatic cell. Given that most mechanical properties of the stigmatic tissue are experimentally challenging to access, we used mathematical modelling to investigate the mechanisms underlying early pollen tube guidance through the papilla cell wall. We found that in ktn1-5 , the wild-type pollen tube navigates freely across the curved papilla surface, following curves close to geodesics, whereas the wild-type papilla imposes directional guidance. The order of magnitude analysis of the mechanical forces required for pollen tubes to progress at the papilla surface indicates that both the elongated geometry of the papilla and the difference in rigidity of its cell wall layers combine to efficiently orient the pollen tube towards the papilla base.
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Эту запись предоставил Institut national de la recherche agronomique