Journal articles
Low phosphate activates STOP1-ALMT1 to rapidly inhibit root cell elongation
Coline Balzergue
1, 2
Thibault Dartevelle
1, 2
Christian Godon
1, 3
Edith Laugier
4
Claudia Meisrimler
1
Jean-Marie Teulon
5
Audrey Creff
1
Marie Bissler
1
Corinne Brouchoud
1, 2
Agnès Hagège
Jens Müller
6
Serge Chiarenza
1, 2
Hélène Javot
3, 1
Noëlle Becuwe-Linka
1, 2
Pascale David
1, 2
Benjamin Peret
4, 7
Etienne Delannoy
1
Marie-Christine Thibaud
1, 2
Jean Armengaud
8
Steffen Abel
6
Jean-Luc Pellequer
5
Laurent Nussaume
2, 1, 3
Thierry Desnos
1, 2
3
SAVE - Signalisation de l'Adaptation des Végétaux à l'Environnement
BIAM - Institut de Biosciences et Biotechnologies d'Aix-Marseille (ex-IBEB) : DRF/BIAM
7
PLASTICITE - Equipe Développement et Plasticité du Système Racinaire
BPMP - Biochimie et Physiologie Moléculaire des Plantes
8
LI2D - Laboratoire Innovations technologiques pour la Détection et le Diagnostic
SPI - Service de Pharmacologie et Immunoanalyse : DRF/JOLIOT
Coline Balzergue 1, 2
Author
Thibault Dartevelle 1, 2
Author
Christian Godon 1, 3
Author
Edith Laugier 4
Author
Hélène Javot 3, 1
Author
Noëlle Becuwe-Linka 1, 2
Author
Pascale David 1, 2
Author
Benjamin Peret 4, 7
Author
Etienne Delannoy 1
Author
Marie-Christine Thibaud 1, 2
Author
Jean Armengaud 8
Author
Steffen Abel 6
Author
1
BIAM - Institut de Biosciences et Biotechnologies d'Aix-Marseille (ex-IBEB) (Anciennement "Institut de Biologie Environnementale et Biotechnologie (IBEB)"
Centre CEA Cadarache
13108 Saint Paul lez Durance
- France)
- CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique : UMR 7265 (France)
- AMU - Aix Marseille Université : UMR 7265 (Aix-Marseille Université Jardins du Pharo 58 Boulevard Charles Livon 13284 Marseille cedex 7 - France)
- DRF (CEA) - Direction de Recherche Fondamentale (CEA) : DRF/BIAM (Direction de Recherche Fondamentale
Fundamental Research Division
CEA Saclay
91191 Gif-sur-Yvette
- France)
- CEA - Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (Centre de Saclay Centre de Grenoble Centre de Cadarache etc - France)
2
BVME - Biologie végétale et microbiologie environnementale - UMR7265 (DEVM - bat.177 13108 ST PAUL LES DURANCE CEDEX - France)
- BIAM - Institut de Biosciences et Biotechnologies d'Aix-Marseille (ex-IBEB) : DRF/BIAM (Anciennement "Institut de Biologie Environnementale et Biotechnologie (IBEB)"
Centre CEA Cadarache
13108 Saint Paul lez Durance
- France)
- CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique : UMR 7265 (France)
- AMU - Aix Marseille Université : UMR 7265 (Aix-Marseille Université Jardins du Pharo 58 Boulevard Charles Livon 13284 Marseille cedex 7 - France)
- DRF (CEA) - Direction de Recherche Fondamentale (CEA) : DRF/BIAM (Direction de Recherche Fondamentale
Fundamental Research Division
CEA Saclay
91191 Gif-sur-Yvette
- France)
- CEA - Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (Centre de Saclay Centre de Grenoble Centre de Cadarache etc - France)
3
SAVE - Signalisation de l'Adaptation des Végétaux à l'Environnement (ex-LBDP (Laboratoire de Biologie du Développement des Plantes) - France)
- BIAM - Institut de Biosciences et Biotechnologies d'Aix-Marseille (ex-IBEB) : DRF/BIAM (Anciennement "Institut de Biologie Environnementale et Biotechnologie (IBEB)"
Centre CEA Cadarache
13108 Saint Paul lez Durance
- France)
- CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique : UMR 7265 (France)
- AMU - Aix Marseille Université : UMR 7265 (Aix-Marseille Université Jardins du Pharo 58 Boulevard Charles Livon 13284 Marseille cedex 7 - France)
- DRF (CEA) - Direction de Recherche Fondamentale (CEA) : DRF/BIAM (Direction de Recherche Fondamentale
Fundamental Research Division
CEA Saclay
91191 Gif-sur-Yvette
- France)
- CEA - Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (Centre de Saclay Centre de Grenoble Centre de Cadarache etc - France)
4
BPMP - Biochimie et Physiologie Moléculaire des Plantes (Bât. 7 - 2 place Pierre Viala - 34060 Montpellier cedex 2 - France)
- INRA - Institut National de la Recherche Agronomique : UMR 0386 (France)
- Montpellier SupAgro - Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques : UMR 5004 (2, place Pierre Viala - 34060 Montpellier Cedex 02 - France)
- UM - Université de Montpellier : UMR 5004 (163 rue Auguste Broussonnet - 34090 Montpellier - France)
- CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique : UMR 5004 (France)
- Montpellier SupAgro - Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (2, place Viala 34060 Montpellier Cédex 2 - France)
5
IBS - UMR 5075 - Institut de biologie structurale (Institut de Biologie Structurale, 71 avenue des martyrs, CS 10090, 38044 Grenoble Cedex 9 - France)
- CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique : UMR5075 (France)
- UGA [2016-2019] - Université Grenoble Alpes [2016-2019] (CS 40700 - 38058 Grenoble cedex - France)
- IRIG - Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble : DRF/IRIG/DBSC (France)
- DRF (CEA) - Direction de Recherche Fondamentale (CEA) : DRF/IRIG (Direction de Recherche Fondamentale
Fundamental Research Division
CEA Saclay
91191 Gif-sur-Yvette
- France)
- CEA - Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (Centre de Saclay Centre de Grenoble Centre de Cadarache etc - France)
- DRF (CEA) - Direction de Recherche Fondamentale (CEA) : DRF/IRIG (Direction de Recherche Fondamentale
Fundamental Research Division
CEA Saclay
91191 Gif-sur-Yvette
- France)
6
Leibniz-Institut für Pflanzenbiochemie (Weinberg 3 06120 Halle - Germany)
7
PLASTICITE - Equipe Développement et Plasticité du Système Racinaire
- BPMP - Biochimie et Physiologie Moléculaire des Plantes (Bât. 7 - 2 place Pierre Viala - 34060 Montpellier cedex 2 - France)
- INRA - Institut National de la Recherche Agronomique : UMR 0386 (France)
- Montpellier SupAgro - Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques : UMR 5004 (2, place Pierre Viala - 34060 Montpellier Cedex 02 - France)
- UM - Université de Montpellier : UMR 5004 (163 rue Auguste Broussonnet - 34090 Montpellier - France)
- CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique : UMR 5004 (France)
- Montpellier SupAgro - Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (2, place Viala 34060 Montpellier Cédex 2 - France)
8
LI2D - Laboratoire Innovations technologiques pour la Détection et le Diagnostic (Lab. Innovative Technologies for detection and diagnostics
BP 17171
Bagnols-sur-Cèze - France)
- SPI - Service de Pharmacologie et Immunoanalyse : DRF/JOLIOT (France)
- MTS - Médicaments et Technologies pour la Santé : DRF/JOLIOT (CEA Saclay - France)
- DRF (CEA) - Direction de Recherche Fondamentale (CEA) : DRF/JOLIOT (Direction de Recherche Fondamentale
Fundamental Research Division
CEA Saclay
91191 Gif-sur-Yvette
- France)
- CEA - Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (Centre de Saclay Centre de Grenoble Centre de Cadarache etc - France)
- INRAE - Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (France)
- Université Paris-Saclay (Espace Technologique, Bat. Discovery - RD 128 - 2e ét., 91190 Saint-Aubin - France)
- DRF (CEA) - Direction de Recherche Fondamentale (CEA) : DRF/JOLIOT (Direction de Recherche Fondamentale
Fundamental Research Division
CEA Saclay
91191 Gif-sur-Yvette
- France)
- MTS - Médicaments et Technologies pour la Santé : DRF/JOLIOT (CEA Saclay - France)
Abstract : Environmental cues profoundly modulate cell proliferation and cell elongation to inform and direct plant growth and development. External phosphate (Pi) limitation inhibits primary root growth in many plant species. However, the underlying Pi sensory mechanisms are unknown. Here we genetically uncouple two Pi sensing pathways in the root apex of Arabidopsis thaliana. First, the rapid inhibition of cell elongation in the transition zone is controlled by transcription factor STOP1, by its direct target, ALMT1, encoding a malate channel, and by ferroxidase LPR1, which together mediate Fe and peroxidase-dependent cell wall stiffening. Second, during the subsequent slow inhibition of cell proliferation in the apical meristem, which is mediated by LPR1-dependent, but largely STOP1–ALMT1-independent, Fe and callose accumulate in the stem cell niche, leading to meristem reduction. Our work uncovers STOP1 and ALMT1 as a signalling pathway of low Pi availability and exuded malate as an unexpected apoplastic inhibitor of root cell wall expansion.
Document type :
Journal articles
Domain :
Complete list of metadatas
https://hal-amu.archives-ouvertes.fr/hal-01670684
Contributor : Véronique Lamare <>
Submitted on : Thursday, December 21, 2017 - 3:34:16 PM
Last modification on : Wednesday, October 7, 2020 - 3:15:02 AM
Contributor : Véronique Lamare <>
Submitted on : Thursday, December 21, 2017 - 3:34:16 PM
Last modification on : Wednesday, October 7, 2020 - 3:15:02 AM
File
Desnos Nature Com.pdf
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Licence
Distributed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License
Identifiers
- HAL Id : hal-01670684, version 1
- DOI : 10.1038/ncomms15300
- PRODINRA : 396057
- WOS : 000401278800001
- PUBMED : 28504266
Collections
Citation
Coline Balzergue, Thibault Dartevelle, Christian Godon, Edith Laugier, Claudia Meisrimler, et al.. Low phosphate activates STOP1-ALMT1 to rapidly inhibit root cell elongation. Nature Communications, Nature Publishing Group, 2017, 8, pp.15300. ⟨10.1038/ncomms15300⟩. ⟨hal-01670684⟩
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