種子特異的ヒートショック因子 A9 は ABA シグナルを介して Medicago truncatula 種子の休眠の深さを制御している

The seed-specific heat shock factor A9 regulates the depth of dormancy in Medicago truncatula seeds via ABA signaling.

• Julia Zinsmeister
• Souha Berriri
• Denise Puntel Basso
• Benoit Ly-Vu
• Thi-Thu Dang
• David Lalanne
• Edvaldo Aparecido Amaral da Silva
• Olivier Leprince
• Julia Buitink

抄録

種子の成熟の後期段階では、種子の寿命と分散、長寿、休眠に寄与する2つの重要な適応形質が獲得される。種子特異的ヒートショック転写因子A9は、種子成熟後期の転写ネットワークにおける重要なハブ遺伝子である。ここでは、HSFA9が原位置での種子保存ではなく、熱耐性に役割を果たしていることを実証した。また、HSFA9 の種子を保存した場合、Medicago truncatula と Arabidopsis の種子は、中程度の保存相対湿度（RH）では同程度の寿命を示したが、HSFA9 の種子は高湿度では野生型の種子よりもはるかに早く生存能力を喪失した。さらに、M. truncatulaでは、Mthsfa9種子は成熟後期に野生型よりも多くの休眠を獲得していた。また、Mthsfa9 の毛根における一過性の発現と Mthsfa9 Tnt1 挿入変異体のトランスクリプトーム解析から、ABA 生合成、異化、シグナル伝達に関与する遺伝子の制御が緩和されていることが明らかになった。これらの結果と一致するように、Mthsfa9種子はABAレベルの上昇とABAに対する感受性の向上を示した。これらのデータは、マメ科植物において、HSFA9は、ホルモンバランスの調節を介して、種子発生時の種子休眠の深さの負の調節因子として作用することを示唆している。この記事は著作権で保護されています。すべての権利を保有しています。

During the later stages of seed maturation, two key adaptive traits are acquired that contribute to seed lifespan and dispersal, longevity and dormancy. The seed-specific heat shock transcription factor A9 is an important hub gene in the transcriptional network of late seed maturation. Here we demonstrate that HSFA9 plays a role in thermotolerance rather than in ex situ seed conservation. Storage of hsfa9 seeds of Medicago truncatula and Arabidopsis had comparable lifespan at moderate storage relative humidity (RH), whereas at high RH, hsfa9 seeds lost their viability much faster than wild type seeds. Furthermore, we show that in M. truncatula, Mthsfa9 seeds acquired more dormancy during late maturation than wild type. Transient expression of MtHSFA9 in hairy roots and transcriptome analysis of Mthsfa9 Tnt1 insertion mutants identified a deregulation of genes involved in ABA biosynthesis, catabolism and signalling. Consistent with these results, Mthsfa9 seeds exhibited increased ABA levels and higher sensitivity to ABA. These data suggest that in legumes, HSFA9 acts as a negative regulator of the depth of seed dormancy during seed development via the modulation of hormonal balance. This article is protected by copyright. All rights reserved.

This article is protected by copyright. All rights reserved.