GmPIN-dependent polar auxin transport is involved in soybean nodule development
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Le résumé fourni par la source
To overcome nitrogen deficiency, legume roots establish symbiotic interactions with nitrogen-fixing rhizobia that are fostered in specialized organs (nodules). Similar to other organs, nodule formation is determined by a local maximum of the phytohormone auxin at the primordium site. However, how auxin regulates nodule development remains poorly understood. Here, we found that in soybean, (Glycine max), dynamic auxin transport driven by PIN-FORMED (PIN) transporter GmPIN1 is involved in nodule primordium formation. GmPIN1 was specifically expressed in nodule primordium cells and GmPIN1 was polarly localized in these cells. Two nodulation regulators, (iso)flavonoids trigger expanded distribution of GmPIN1b to root cortical cells, and cytokinin rearranges GmPIN1b polarity. Gmpin1abc triple mutants generated with CRISPR-Cas9 showed the impaired establishment of auxin maxima in nodule meristems and aberrant divisions in the nodule primordium cells. Moreover, overexpression of GmPIN1 suppressed nodule primordium initiation. GmPIN9d, an ortholog of Arabidopsis thaliana PIN2, acts together with GmPIN1 later in nodule development to acropetally transport auxin in vascular bundles, fine-tuning the auxin supply for nodule enlargement. Our findings reveal how PIN-dependent auxin transport modulates different aspects of soybean nodule development and suggest that the establishment of auxin gradient is a prerequisite for the proper interaction between legumes and rhizobia.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- GmPIN-dependent polar auxin transport is involved in soybean nodule development
- Date Crossref
- 07/07/2021
- Éditeur
- Oxford University Press (OUP)
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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Fujian Agriculture and Forestry University Haixia Institute of Science and Technology pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Chinese Academy of Sciences pays non établi dans la noticeOrganisme public
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Institute of Botany pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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University of Chinese Academy of Sciences pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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China Agricultural University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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State Key Laboratory of Plant Genomics pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Institute of Genetics and Developmental Biology pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Institute of Science and Technology Austria pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Charles University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Czech Academy of Sciences pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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College of Resources and Environment pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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College of Life Science pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
Haixia Institute of Science and Technology — Fujian Agriculture and Forestry University, Chinese Academy of Sciences et Institute of Botany, avec 9 autres affiliations.
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