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VviPLATZ1 is a major factor that controls female flower morphology determination in grapevine

Authors :
Mark R. Thomas
Pat Iocco-Corena
Laurent Torregrosa
Harley M. S. Smith
Jamila Chaïb
Don Mackenzie
Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation [Canberra] (CSIRO)
HM. CLAUSE Iberica SA
Diversité, Adaptation et Amélioration de la Vigne [AGAP] (DAAV)
Amélioration génétique et adaptation des plantes méditerranéennes et tropicales (UMR AGAP)
Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (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)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (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)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)
Écophysiologie des Plantes sous Stress environnementaux (LEPSE)
Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)
Wine Australia (CSP 06/01)
CSIRO Agriculture and Food.
Source :
Nature Communications, Vol 12, Iss 1, Pp 1-10 (2021), Nature Communications, Nature Communications, Nature Publishing Group, 2021, 12 (1), ⟨10.1038/s41467-021-27259-8⟩
Publication Year :
2021
Publisher :
Springer Science and Business Media LLC, 2021.

Abstract

Plant genetic sex determinants that mediate the transition to dioecy are predicted to be diverse, as this type of mating system independently evolved multiple times in angiosperms. Wild Vitis species are dioecious with individuals producing morphologically distinct female or male flowers; whereas, modern domesticated Vitis vinifera cultivars form hermaphrodite flowers capable of self-pollination. Here, we identify the VviPLATZ1 transcription factor as a key candidate female flower morphology factor that localizes to the Vitis SEX-DETERMINING REGION. The expression pattern of this gene correlates with the formation reflex stamens, a prominent morphological phenotype of female flowers. After generating CRISPR/Cas9 gene-edited alleles in a hermaphrodite genotype, phenotype analysis shows that individual homozygous lines produce flowers with reflex stamens. Taken together, our results demonstrate that loss of VviPLATZ1 function is a major factor that controls female flower morphology in Vitis.<br />Unlike wild Vitis species, which produce either female or male flowers, modern grapevine cultivars form hermaphrodite flowers for self-pollination. Here, the authors report that the VviPLATZ1 (plant AT-rich sequence-and zinc-binding protein1) transcription factor functions in controlling female flower morphology determination.

Details

ISSN :
20411723
Volume :
12
Database :
OpenAIRE
Journal :
Nature Communications
Accession number :
edsair.doi.dedup.....79fa226aa155a58f3c47cec20c4a31e1