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MicroRNA166 controls root and nodule development in Medicago truncatula

Authors :
Carole Laffont
Martin Crespi
Andreas Niebel
Julie Plet
Philippe Laporte
Jean-Philippe Combier
Mariana Jovanovic
Florian Frugier
Adnane Boualem
Institut des sciences du végétal (ISV)
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Nouveaux Outils pour La Coopération et l'Education (NOCE)
Laboratoire d'Informatique Fondamentale de Lille (LIFL)
Université de Lille, Sciences et Technologies-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Université de Lille, Sciences Humaines et Sociales-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lille, Sciences et Technologies-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Université de Lille, Sciences Humaines et Sociales-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Université de Lille, Sciences et Technologies-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Université de Lille, Sciences Humaines et Sociales-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Laboratoire d'Ecologie Microbienne - UMR 5557 (LEM)
Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL)
Université de Lyon-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-VetAgro Sup - Institut national d'enseignement supérieur et de recherche en alimentation, santé animale, sciences agronomiques et de l'environnement (VAS)-Ecole Nationale Vétérinaire de Lyon (ENVL)
Laboratoire des interactions plantes micro-organismes (LIPM)
Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Université de Lyon-Université de Lyon-Ecole Nationale Vétérinaire de Lyon (ENVL)-VetAgro Sup - Institut national d'enseignement supérieur et de recherche en alimentation, santé animale, sciences agronomiques et de l'environnement (VAS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Nationale Vétérinaire de Lyon (ENVL)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL)
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Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)
Institut des sciences du végétal ( ISV )
Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS )
Nouveaux Outils pour La Coopération et l'Education ( NOCE )
Laboratoire d'Informatique Fondamentale de Lille ( LIFL )
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Ecologie microbienne ( EM )
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Laboratoire des interactions plantes micro-organismes ( LIPMO )
Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS )
Source :
Plant Journal, Plant Journal, Wiley, 2008, 54 (5), pp.876-87. ⟨10.1111/j.1365-313X.2008.03448.x⟩, Plant Journal, 2008, 54 (5), pp.876-87. ⟨10.1111/j.1365-313X.2008.03448.x⟩, Plant Journal, Wiley, 2008, 54 (5), pp.876-87. 〈10.1111/j.1365-313X.2008.03448.x〉
Publication Year :
2008
Publisher :
HAL CCSD, 2008.

Abstract

International audience; Legume root architecture is characterized by the development of two de novo meristems, leading to the formation of lateral roots or symbiotic nitrogen-fixing nodules. Organogenesis involves networks of transcription factors, the encoding mRNAs of which are frequently targets of microRNA (miRNA) regulation. Most plant miRNAs, in contrast with animal miRNAs, are encoded as single entities in an miRNA precursor. In the model legume Medicago truncatula, we have identified the MtMIR166a precursor containing tandem copies of MIR166 in a single transcriptional unit. These miRNAs post-transcriptionally regulate a new family of transcription factors associated with nodule development, the class-III homeodomain-leucine zipper (HD-ZIP III) genes. In situ expression analysis revealed that these target genes are spatially co-expressed with MIR166 in vascular bundles, and in apical regions of roots and nodules. Overexpression of the tandem miRNA precursor correlated with MIR166 accumulation and the downregulation of several class-III HD-ZIP genes, indicating its functionality. MIR166 overexpression reduced the number of symbiotic nodules and lateral roots, and induced ectopic development of vascular bundles in these transgenic roots. Hence, plant polycistronic miRNA precursors, although rare, can be processed, and MIR166-mediated post-transcriptional regulation is a new regulatory pathway involved in the regulation of legume root architecture.

Subjects

Subjects :
0106 biological sciences
MESH : Plant Roots
MESH : Brain Chemistry
MESH: Plant Roots
clustered miRNA
Plant Science
MESH: Amino Acid Sequence
MESH: Base Sequence
01 natural sciences
MESH : Cattle
MESH: Cattle Diseases
MESH: Animals
In Situ Hybridization
0303 health sciences
MESH : Amino Acid Sequence
MESH : Reverse Transcriptase Polymerase Chain Reaction
MESH : In Situ Hybridization
Medicago truncatula
Cell biology
MESH : Proton-Translocating ATPases
MESH : DNA Primers
MESH: Proteolipids
MESH: DNA Primers
MESH: Mitochondria
Organogenesis
MESH: Microscopy, Electron
MESH : Electrophoresis, Polyacrylamide Gel
03 medical and health sciences
MESH: In Situ Hybridization
microRNA
Botany
Genetics
MESH: Blotting, Northern
MESH: Mass Spectrometry
MESH : Cattle Diseases
MESH: Molecular Sequence Data
MESH : Medicago truncatula
Lateral root
HD ZIP III transcription factors
MESH : Pigments, Biological
MESH: Neuronal Ceroid-Lipofuscinoses
MESH : Brain
MESH : Amino Acids
MESH : Gene Expression Regulation, Plant
MESH: MicroRNAs
MESH: Female
MESH: Liver
[ SDV.BV ] Life Sciences [q-bio]/Vegetal Biology
MESH : Molecular Sequence Data
MESH: Amino Acids
Plant Roots
lateral root
MESH: Proton-Translocating ATPases
Gene Expression Regulation, Plant
MESH: Reverse Transcriptase Polymerase Chain Reaction
MESH : Female
MESH: Brain Chemistry
MESH : Pancreas
MESH: Medicago truncatula
biology
Reverse Transcriptase Polymerase Chain Reaction
MESH : Blotting, Northern
MESH: Pancreas
MESH: Lipoproteins
MESH : Kidney
MESH: Cattle
MESH : Mitochondria
Rhizobium
MESH: Pigments, Biological
Transgene
MESH : Lipoproteins
MESH: Brain
MESH : Mass Spectrometry
[SDV.BV]Life Sciences [q-bio]/Vegetal Biology
MESH: Gene Expression Regulation, Plant
Transcription factor
Gene
030304 developmental biology
DNA Primers
Base Sequence
polycistronic miRNA
MESH : Liver
MESH : Lipids
Cell Biology
MESH: Kidney
Meristem
biology.organism_classification
Blotting, Northern
symbiotic nodulation
MESH: Lipids
MESH : Microscopy, Electron
MESH : MicroRNAs
MicroRNAs
MESH : Proteolipids
MESH : Base Sequence
MESH : Animals
MESH : Neuronal Ceroid-Lipofuscinoses
010606 plant biology & botany
MESH: Electrophoresis, Polyacrylamide Gel

Details

Language :
English
ISSN :
09607412 and 1365313X
Database :
OpenAIRE
Journal :
Plant Journal, Plant Journal, Wiley, 2008, 54 (5), pp.876-87. ⟨10.1111/j.1365-313X.2008.03448.x⟩, Plant Journal, 2008, 54 (5), pp.876-87. ⟨10.1111/j.1365-313X.2008.03448.x⟩, Plant Journal, Wiley, 2008, 54 (5), pp.876-87. 〈10.1111/j.1365-313X.2008.03448.x〉
Accession number :
edsair.doi.dedup.....9013dcb6fbbf2e1e6a7a97994ceefe10
Full Text :
https://doi.org/10.1111/j.1365-313X.2008.03448.x⟩