Strigolactone- and Karrikin-Independent SMXL Proteins Are Central Regulators of Phloem Formation

Plant stem cell niches, the meristems, require long-distance transport of energy metabolites and signaling molecules along the phloem tissue. However, currently it is unclear how specification of phloem cells is controlled. Here we show that the genes SUPPRESSOR OF MAX2 1-LIKE3 (SMXL3), SMXL4, and SMXL5 act as cell-autonomous key regulators of phloem formation in Arabidopsis thaliana. The three genes form an uncharacterized subclade of the SMXL gene family that mediates hormonal strigolactone and karrikin signaling. Strigolactones are endogenous signaling molecules regulating shoot and root branching [1] whereas exogenous karrikin molecules induce germination after wildfires [2]. Both activities depend on the F-box protein and SCF (Skp, Cullin, F-box) complex component MORE AXILLARY GROWTH2 (MAX2) [3-5]. Strigolactone and karrikin perception leads to MAX2-dependent degradation of distinct SMXL protein family members, which is key for mediating hormonal effects [6-12]. However, the nature of events immediately downstream of SMXL protein degradation and whether all SMXL proteins mediate strigolactone or karrikin signaling is unknown. In this study we demonstrate that, within the SMXL gene family, specifically SMXL3/4/5 deficiency results in strong defects in phloem formation, alteredsugar accumulation, and seedling lethality. By comparing protein stabilities, we show that SMXL3/4/5 proteins function differently to canonical strigolactone and karrikin signaling mediators, although being functionally interchangeable with those under low strigolactone/karrikin signaling conditions. Our observations reveal a fundamental mechanism of phloem formation and indicate that diversity of SMXL protein functions is essential for a steady fuelling of plant meristems.Peer reviewe

Pollensterilität bei der Echten Kamille - Wege der Zielerreichung in der ökologisch verträglichen Pflanzenzüchtung

Die Echte Kamille ist eine Hauptkultur des Arzneipflanzenanbaus in Bayern, dessen Öko-Anteil stetig wächst. Mittels Bestäubungslenkung und Kreuzung werden Sorten mit erhöhter Anbaueignung gezüchtet. Dazu untersuchten wir 21 di- (2x) und tetraploide (4x) Herkünfte über drei Generationen auf spontane oder thermisch induzierte Pollensterilität (PS). Zwei Kreuzungsversuche mit den 2x Herkünften Bona (BON) und Hungary 2 (HUN2) wurden zur zytoplasmatischen männlichen Sterilität (CMS) durchgeführt. Nachkommen von zwei Pflanzen (2x, 4x) mit spontan degenerierten Antheren ohne Pollen zeigten völlige männliche Sterilität bereits in der F1 (4 %, bei 4x) oder in der F2 und F3 (26 u. 18 %, bei 2x). Erhöhte Temperatur (30/28 °C Tag/Nacht) bewirkte erniedrigte Fertilität (42 % an Tag 3-7 vs. Kontrolle 77 %) und Nekrosen, die nach 2 Wochen regenerierten. Die Nachkommen der BONxHUN2 Kreuzungen (BH) zeigten im Mittel 30 und 22 % PS, vs. 8 und 20 % bei reziproker Kreuzung. P vs. F1 resultierte in signifikante PS-Erhöhung (p < 0.001). Rück-kreuzungen von BH mit HUN2 in väterlicher und mütterlicher Richtung erhöhten die PS (24 u. 32 %), wobei Richtungsgebundenheit und CMS nicht bestätigt werden konnten

Preliminary results on the colonization of a newly planted hedgerow by epigeic spiders (Araneae) under the influence of adjacent cereal fields

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