HEJÁTKO, Jan, Markéta PERNISOVÁ, Tinka ENEVA, Klaus PALME and Břetislav BRZOBOHATÝ. The putative sensor histidine kinase CKI1 is involved in Arabidopsis female gametophyte development. In Book of Abstracts, Plant Biology 2003. Hawai, USA: ASPB, 2003, p. 121.
Other formats:   BibTeX LaTeX RIS
Basic information
Original name The putative sensor histidine kinase CKI1 is involved in Arabidopsis female gametophyte development.
Name in Czech Předpokládaná receptorová histidinkináza CKI1 hraje roli ve vývoji samičího gametofytu Arabidopsis thaliana.
Authors HEJÁTKO, Jan (203 Czech Republic), Markéta PERNISOVÁ (203 Czech Republic), Tinka ENEVA (100 Bulgaria), Klaus PALME (276 Germany) and Břetislav BRZOBOHATÝ (203 Czech Republic, guarantor).
Edition Hawai, USA, Book of Abstracts, Plant Biology 2003, p. 121-121, 2003.
Publisher ASPB
Other information
Original language English
Type of outcome Proceedings paper
Field of Study Genetics and molecular biology
Country of publisher Germany
Confidentiality degree is not subject to a state or trade secret
RIV identification code RIV/00216224:14310/03:00021273
Organization unit Faculty of Science
Keywords in English female gametophyte development; two-component signaling; sensor histidine kinase; early seed development; genomic imprinting
Tags early seed development, female gametophyte development, genomic imprinting, sensor histidine kinase, two-component signaling
Changed by Changed by: doc. RNDr. Jan Hejátko, Ph.D., učo 2658. Changed: 26/5/2006 08:30.
Abstract
Embryo sac formation is a fundamental step in plant sexual reproduction. However, the key players driving female gametophyte development remain elusive. Here we present data indicating that a two-component sensor histidine kinase CKI1 is required for completion of megagametogenesis in Arabidopsis. We isolated a recessive loss-of-function mutation in CKI1 resulting from an insertion of En-1 transposon into the CKI1 coding sequence. The mutant cki1-i allele could not be transmitted through the female germ line, and conferred partial lethality on the male gametophyte. Confocal microscopy identified a block in megagametogenesis characterised by the abortion of the central vacuole in mutant embryo sacs and degradation of the developing female gametophyte after completion of all mitotic divisions. Two independent stable alleles and one revertant wild type allele resulting from En-1 excision confirmed a causal link between the cki1-i and the phenotype. In situ mRNA localisation and histochemical analysis of stable transformants harbouring uidA gene under the control of CKI1 promoter revealed the expression of CKI1 in both the tapetum and in the developing embryo sacs throughout megagametogenesis and early after fertilization. The results provide evidence that gametophytic expression of the gene for two-component sensor histidine kinase CKI1 is essential for specific processes during megagametogenesis. Further, the identified transient endosperm-specific activation of male-inherited CKI1 promoter very early after fertilization suggest a need to reconsider the concept of genome-wide male imprinting during early seed development.
Abstract (in Czech)
Tvorba embryonálního zárodečného vaku je základním krokem při pohlavním rozmnožování rostlin. Přesto zůstávají faktory řídící vývoj samičího gametofytu stále neznámé. Zde prezentujeme data, která ukazují, že dvoukomponentní receptorová histidinkináza CKI1 je vyžadovaná pro kompletaci megagametogeneze u Arabidopsis. Izolovali jsme recesivní alelu se ztrátopu funkce genu CKI1, která je důsledkem inzerce transpozonu En-1 do kódující sekvence genu CKI1. Mutantní alela nemůže být přenesena do další generace přes samičí zárodečnou linii a způsobuje částečnou letalitu samičího gametofytu. Konfokálni mikroskopie umožnila identifikovat blok ve vývoji samičího gametofytu po ukončení všech mitotických dělení. Dvě nezávislé stabilní alely jedna revertantní alela standartního typu, které vznikly v důsledku cvhybné excize transpozonu En-1 potvrdily příčinnou souvislost mezi cki1-i a jejich fenotypem. In situ loklalizace mRNA a histochemická analýza stabilních transformantů nesoucích gen zpravodaj uidA pod kontreolou promotoru CKI1 odhalila expresi CKI1 jak v tapetu, tak ve vývoji embryonálního vaku během gametogeneze a během ranných stadií po oplození. Tyto výsledky prokázaly, že gametofytická exprese genu pro dvoukomponentní receptorovou histidinkinázu CKI1 je nezbytná pro specifické procesy během megagametogeneze. Identifikovaná, přechodná exprese paternálně děděné alely CKI1 během ranných stadií vývoje endospermu dále naznačuje, že koncept komplexního umlčení genomu během ranných stadií vývoje semene bude vyžadovat jisté korekce.
Links
LN00A081, research and development projectName: Signální dráhy u rostlin
MSM 143100008, plan (intention)Name: Genomy a jejich funkce
Investor: Ministry of Education, Youth and Sports of the CR, Genomes and their functions
VS96096, research and development projectName: Laboratoř molekulární fyziologie rostlin
Investor: Ministry of Education, Youth and Sports of the CR, Laboratory of Molecular Plant Physiology
PrintDisplayed: 23/8/2024 20:23