Expression of the gene encoding transcription factor PaVP1 differs in Picea abies embryogenic lines depending on their ability to develop somatic embryos

0319656 - ÚEB 2009 RIV DE eng J - Článek v odborném periodiku
Fischerová, Lucie - Fischer, L. - Vondráková, Zuzana - Vágner, Martin
Expression of the gene encoding transcription factor PaVP1 differs in Picea abies embryogenic lines depending on their ability to develop somatic embryos.
[Exprese genu kódujícího transkripční faktor PaVP1 se liší u embryogenních linií Picea abies a záleží na jejich schopnosti vyvíjet somatická embrya.]
Plant Cell Reports. Roč. 27, č. 3 (2008), s. 435-441. ISSN 0721-7714. E-ISSN 1432-203X
Grant CEP: GA MŠMT LN00A081; GA MŠMT(CZ) LC06034; GA AV ČR KJB6038402
Výzkumný záměr: CEZ:AV0Z50380511
Klíčová slova: ABI3/VP1 transcription factor * Alternative splicing * Anatomy
Kód oboru RIV: EB - Genetika a molekulární biologie
Impakt faktor: 1.946, rok: 2008

Maturation of Norway spruce (Picea abies L.) somatic embryos is induced by abscisic acid (ABA). Several proteins were proven to be involved in ABA sensing including ABI3/VP1 transcription factors and their orthologue PaVP1 was characterized in spruce. To evaluate the role of PaVP1 both in embryogenic potential and in the process of embryo maturation, we studied PaVP1 expression in lines with contrast embryogenic capacities in parallel with detailed anatomical characterization. PaVP1 expression was determined by northern blot hybridisation, which revealed presence of two differentially regulated VP1-like B3-domain transcripts. Full-length PaVP1 transcript level was negligible in all lines on the proliferation media, but it differed strongly on the maturation media containing ABA. In non-embryogenic line, lacking any differentiated structures, the transcript remained undetectable. In contrast, in embryogenic lines with meristematic centres attached to suspensor cells, PaVP1 expression increased strongly after transition onto the maturation media. In highly embryogenic lines, it kept on a high level until the embryos reached cotyledonary stage, while in developmentally arrested line incapable to form mature embryos, the expression dropped down in connection with advanced disintegration of the meristematic centres. Removal of ABA from the maturation media after 2 weeks of maturation resulted in aberrant embryo development and rapid decrease in PaVP1 expression, indicating the impact of exogenously supplemented ABA on both initiation and maintenance of PaVP1 expression and proper embryo development. Since permanently high or increasing PaVP1 transcript levels accompanied proper embryo development in all experiments, it could be regarded as a good marker of this process.

Dozrávání somatických embryí smrku ztepilého je indukováno kyselinou abscisovou (ABA). Bylo prokázáno, že několik proteinů se účastní v zaznamenání přítomnosti ABA, mj. ABI3/VP1 transkripční faktory a jejich ortholog PaVP1 u smrku. Abychom zhodnotili roli PaVP1 na embryogenní potenciál a na proces dozrávání somatických embryí, studovali jsme PaVP1 expresi v liniích lišících se embryogenní kapacitou spolu s detailní anatomickou charakterizací. PaVP1 exprese byla stanovena pomocí northern blot hybridizace. To ukázalo na přítomnost dvou různě řízených VP1 podobných transkriptů. Hladina PaVP1 transkriptu v plné délce byla zanedbatelná u všech linií na proliferačním médiu, ale zásadně se lišila na maturačním médiu obsahujícím ABA. V neembryogenních liniích, které postrádají jakékoli diferencované struktury, byl transkript nedetekovatelný. Naproti tomu v embryogenních kulturách, kde suspensorové buňky jsou navázány na meristematická centra, PaVP1 exprese se výrazně zvýšila po pasáži na maturační médium. V liniích s vysokou embryogenní kapacitou se hladina exprese držela na vysoké úrovni, dokud embrya nedosáhla kotyledonárního stádia. Odstranění ABA z maturačního média již po dvou týdnech maturace mělo za následek poruchy ve vývoji embrya a rychlý pokles PaVP1 exprese. Stabilně vysoká nebo zvyšující se hladina PaVP1 transkriptu je spojena s řádným vývojem embrya a může být považována za marker procesu.
Trvalý link: http://hdl.handle.net/11104/0168744