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Dernière mise à jour : Mai 2018

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Séminaire Visiting Scientists : Makoto Hayashi

Co-option of the lateral root program into root nodule symbiosis in legumes

Séminaire Visiting Scientists : Makoto Hayashi
© RIKEN Center for sustainable Resource Science
Makoto Hayashi - du RIKEN Center for Sustainable Resource Science - donnera un séminaire le 30 août prochain à 11h en salle Marc Ridet sur le campus INRA d'Auzeville !
Carton_Invitation_Web_Seminaire_LeeAltenberg_2016

Résumé :

Legumes associate with soil-born bacteria, called rhizobia, to establish root nodule (RN) symbiosis. With extensive research efforts in molecular genetics using model legumes, we now understand an outline of the signaling pathway leading to the onset of nodule formation. Majority of the genes involved in this pathway are also responsible for another symbiosis, association with arbuscular mycorrhizal fungi (AM symbiosis). This suggests that a part of the genetic program in AM symbiosis had been co-opted into evolutionarily new, RN symbiosis. Formation of nodules is, however, not triggered in AM symbiosis, so that the origin of this gain-of-function remained unknown. Here we show the genetic evidence that the lateral root program had been co-opted into RN symbiosis in legumes. We combined RNA-seq and ChIP-seq in order to find out genes regulated by NIN, a transcription factor that is essential for the onset of nodules. When we focused the genes encoding transcription factors downstream of NIN, we found two of them, LBD and AP2/ERF, had homologs known to be involved in lateral root development. Ectopic expression analysis indicated that the genes affected cell division in cortex, where nodule meristem derives from. Interestingly, both genes were duplicated only in legumes. We hypothesized that gene duplication followed by co-option of paralogs was the major driving force in evolution of RN symbiosis in legumes.

Voir aussi

Contact scientifique : Andreas Niebel

Contact organisation : Guillaume Cassiède-Berjon