1. Mal de Río Cuarto virus infection causes hormone imbalance and sugar accumulation in wheat leaves
- Author
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Analía Delina Dumón, Ondřej Novák, Gabriela Llauger, Stephen Pearce, Regina Feil, Carlos Maria Figueroa, Luis Alejandro de Haro, Danuše Tarkowská, John E. Lunn, Miroslav Strnad, Sofía Maité Arellano, M.F. Mattio, and Mariana del Vas
- Subjects
0106 biological sciences ,0301 basic medicine ,Trehalose 6-phosphate ,Sucrose ,Cytokinins ,Fijivirus ,Sustancias de Crecimiento Vegetal ,Hormonas Vegetales ,Plant Science ,01 natural sciences ,purl.org/becyt/ford/1 [https] ,chemistry.chemical_compound ,Plant Growth Regulators ,Gene Expression Regulation, Plant ,lcsh:Botany ,TREHALOSE 6-PHOSPHATE ,Abscisic acid ,Triticum ,chemistry.chemical_classification ,Metabolismo de la Sacarosa ,Disease symptoms ,Jasmonic acid ,food and beverages ,Bioquímica y Biología Molecular ,Sucrose metabolism ,FIJIVIRUS ,lcsh:QK1-989 ,Biochemistry ,REOVIRIDAE ,Wheat ,Host-Pathogen Interactions ,Plant hormone ,CIENCIAS NATURALES Y EXACTAS ,Research Article ,SWEET transporters ,Mal de Río Cuarto virus ,WHEAT ,Strigolactone ,Trigo ,Virus del mal de Río Cuarto ,Biology ,Reoviridae ,DISEASE SYMPTOMS ,Ciencias Biológicas ,03 medical and health sciences ,Auxin ,Brassinosteroids ,Plant hormones ,MRCV ,purl.org/becyt/ford/1.6 [https] ,Plant Growth Substances ,Plant Diseases ,Hormone Imbalance ,Indoleacetic Acids ,SWEET TRANSPORTERS ,Gene Expression Profiling ,SUCROSE METABOLISM ,Trehalose ,PLANT HORMONES ,biology.organism_classification ,Trehalosa ,Gibberellins ,Plant Leaves ,030104 developmental biology ,chemistry ,Symptoms ,Síntomas ,Sugars ,010606 plant biology & botany - Abstract
Background: Mal de Río Cuarto virus (MRCV) infects several monocotyledonous species including maize and wheat. Infected plants show shortened internodes, partial sterility, increased tillering and reduced root length. To better understand the molecular basis of the plant-virus interactions leading to these symptoms, we combined RNA sequencing with metabolite and hormone measurements. Results: More than 3000 differentially accumulated transcripts (DATs) were detected in MRCV-infected wheat plants at 21 days post inoculation compared to mock-inoculated plants. Infected plants exhibited decreased levels of TaSWEET13 transcripts, which are involved in sucrose phloem loading. Soluble sugars, starch, trehalose 6-phosphate (Tre6P), and organic and amino acids were all higher in MRCV-infected plants. In addition, several transcripts related to plant hormone metabolism, transport and signalling were increased upon MRCV infection. Transcripts coding for GA20ox, D14, MAX2 and SMAX1-like proteins involved in gibberellin biosynthesis and strigolactone signalling, were reduced. Transcripts involved in jasmonic acid, ethylene and brassinosteroid biosynthesis, perception and signalling and in auxin transport were also altered. Hormone measurements showed that jasmonic acid, brassinosteroids, abscisic acid and indole-3-acetic acid were significantly higher in infected leaves. Conclusions: Our results indicate that MRCV causes a profound hormonal imbalance that, together with alterations in sugar partitioning, could account for the symptoms observed in MRCV-infected plants. Fil: de Haro, Luis Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; Argentina Fil: Arellano, Sofía Maité. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación En Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular; Argentina Fil: Novák, Ondrej. Univerzita Palack; República Checa Fil: Feil, Regina. Max Planck Institute Of Molecular Plant Physiology; Alemania Fil: Dumón, Analía Delina. Instituto Nacional de Tecnologia Agropecuaria. Centro de Investigaciones Agropecuarias. Unidad de Fitopatologia y Modelizacion Agricola. - Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Centro Cientifico Tecnologico Conicet - Cordoba. Unidad de Fitopatologia y Modelizacion Agricola.; Argentina Fil: Mattio, Maria Fernanda. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación en Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Fitopatología y Fisiología Vegetal; Argentina Fil: Tarkowská, Danuse. Univerzita Palack; República Checa Fil: Llauger, Gabriela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina Fil: Strnad, Miroslav. Univerzita Palack; República Checa Fil: Lunn, John E.. Max Planck Institute Of Molecular Plant Physiology; Alemania Fil: Pearce, Stephen. State University of Colorado - Fort Collins; Estados Unidos Fil: Figueroa, Carlos Maria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Agrobiotecnología del Litoral. Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Agrobiotecnología del Litoral; Argentina Fil: del Vas, Mariana. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación En Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular; Argentina
- Published
- 2019