WIP transcriptional regulators modulate developmental progression in both life cycle phases of a moss
Abstract
The sexual life cycle of bryophytes and vascular plants, the two extant lineages of land plants, is dominated by a gametophytic and a sporophytic phase, respectively. Body plan diversification in these two phases has followed separate evolutionary trajectories in both lineages. However, how evolutionary conserved gene families have accompanied body plan diversification remains poorly understood. WIP transcription factors are conserved in land plants, and their function has been associated with root and flower development in angiosperms. Here, we dissect the function of Pp WIP1 and Pp WIP2 genes in a model bryophyte, the moss Physcomitrium patens . We demonstrate that Pp WIP s are expressed during both phases of the life cycle and regulate specific developmental processes. In the gametophytic phase, Pp WIP s promote the chloronema-to-caulonema transition, but restrict gametophore development. In the sporophytic phase, Pp WIPs prevent polysety, the formation of multiple sporogonia. RNA-seq, DAP-seq, and hormone analysis revealed that both P. patens and A. thaliana proteins act by controlling auxin homeostasis. Interspecies complementation experiments revealed that Pp WIP s are partially able to substitute At WIP molecular function in Arabidopsis root and seeds. Our findings demonstrate that WIPs control developmental progression in both phases of the land plant life cycle through an evolutionarily conserved molecular function.
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Journal Info
Proceedings of the National Academy of Sciences
National Academy of Sciences
Authors (15)
Maria Victoria Gomez Roldan
CNRS, Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement, Université d’Evry, Institute of Plant Sciences Paris-Saclay, Université Paris-Saclay
Yuhang Yan
CNRS, Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement, Université d’Evry, Institute of Plant Sciences Paris-Saclay, Université Paris-Saclay
Yujuan Du
CNRS, Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement, Université d’Evry, Institute of Plant Sciences Paris-Saclay, Université Paris-Saclay
Florence Charlot
Université Paris-Saclay, Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement, AgroParisTech, Institute Jean-Pierre Bourgin for Plant Sciences
Pierre-François Perroud
Université Paris-Saclay, Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement, AgroParisTech, Institute Jean-Pierre Bourgin for Plant Sciences
Julie Calbry
Université Paris-Saclay, Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement, AgroParisTech, Institute Jean-Pierre Bourgin for Plant Sciences
Ofir Griess
School of Plant Sciences and Food Security, Tel-Aviv University
Marion Verdenaud
CNRS, Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement, Université d’Evry, Institute of Plant Sciences Paris-Saclay, Université Paris-Saclay
Fabien Marcel
CNRS, Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement, Université d’Evry, Institute of Plant Sciences Paris-Saclay, Université Paris-Saclay
Sylvie Citerne
Université Paris-Saclay, Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement, AgroParisTech, Institute Jean-Pierre Bourgin for Plant Sciences
Joseph Tran
CNRS, Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement, Université d’Evry, Institute of Plant Sciences Paris-Saclay, Université Paris-Saclay
Nir Ohad
School of Plant Sciences and Food Security, Tel-Aviv University
Yoan Coudert
Laboratoire Reproduction et Développement des Plantes, Université de Lyon, École normale supérieure de Lyon, Université Claude Bernard Lyon 1, CNRS, Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique
Fabien Nogué
Université Paris-Saclay, Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement, AgroParisTech, Institute Jean-Pierre Bourgin for Plant Sciences
Abdelhafid Bendahmane
CNRS, Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement, Université d’Evry, Institute of Plant Sciences Paris-Saclay, Université Paris-Saclay