AtbZIP34 is required for Arabidopsis pollen wall patterning and the control of several metabolic pathways in developing pollen

0328460 - ÚEB 2010 RIV NL eng J - Journal Article
Gibalová, Antónia - Reňák, David - Matczuk, Katarzyna - Dupľáková, Nikoleta - Cháb, David - Twell, D. - Honys, David
AtbZIP34 is required for Arabidopsis pollen wall patterning and the control of several metabolic pathways in developing pollen.
[AtbZIP34 je zodpovědný za formování struktury buněčné stěny aza kontrolu několika metabolických drah vyvíjejícího se pylového zrna huseníčku.]
Plant Molecular Biology. Roč. 70, č. 5 (2009), s. 581-601. ISSN 0167-4412. E-ISSN 1573-5028
R&D Projects: GA ČR GA522/06/0896; GA ČR GA522/09/0858; GA MŠMT(CZ) LC06004
Institutional research plan: CEZ:AV0Z50380511
Keywords : bZIP transcription factor * AtbZIP34 * Male gametophyte development
Subject RIV: EB - Genetics ; Molecular Biology
Impact factor: 3.978, year: 2009

We report the functional characterization of Arabidopsis thaliana AtbZIP34 that is expressed in both gametophytic and surrounding sporophytic tissues during flower development. T-DNA insertion mutants in AtbZIP34 show pollen morphological defects that result in reduced pollen germination efficiency and slower tube growth both in vitro and in vivo. Light and fluorescence microscopy revealed misshapen and misplaced nuclei with large lipid inclusions in the cytoplasm of atbzip34 pollen. Scanning and transmission electron microscopy revealed defects in exine shape and micropatterning and a reduced endomembrane system. Several lines of evidence, including the AtbZIP34 expression pattern and the phenotypic defects observed, suggest a complex role in male reproductive development that involves a sporophytic role in exine patterning, and a sporophytic and/or gametophytic mode of action of AtbZIP34 in several metabolic pathways, namely regulation of lipid metabolism and/or cellular transport.

Článek se věnuje funkční charakterizaci genu AtbZIP34, který je aktivní v obou gametofytických i okolních sporofytických pletivech během vývoje květu. Mutace genu AtbZIP34 vede řadě morfologických vad pylu, které vedou ke snížení úspěšnosti klíčení pylu a pomalejšímu růstu pylových láček in vitro i in vivo. Světlelná a fluorescenční mikroskopie odhalila defektní jádra a přítomnost velkých lipidových inkluzí v cytoplasmě atbzip34 pylu. Skenovací a transmisní elektronová mikroskopie odhalila nedostatky ve tvaru exiny a redukci endomembránového systému. Je demonstrována složitá úloha AtbZIP34 ve vývoji samčího gametofytu, který zahrnuje sporofytickou kontrolu syntézy exiny a sporofytické a/nebo gametofytické působení v několika metabolických drahách - regulace metabolismu lipidů a buněčného transportu.
Permanent Link: http://hdl.handle.net/11104/0174769