ArticlePlant physiology2015
Suppression of Dwarf and irregular xylem Phenotypes Generates Low-Acetylated Biomass Lines in Arabidopsis.
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Who cites it
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- GT61 β-1,2-xylosyltransferases define a conserved xylan modification in gymnosperm and Arabidopsis primary cell walls.The Plant journal : for cell and molecular biology · 2025Article
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- Balanced Xylan Acetylation is the Key Regulator of Plant Growth and Development, and Cell Wall Structure and for Industrial Utilization.International journal of molecular sciences · 2020Review
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Authors and funding
14 authors at 3 institutions in 1 country.
Matthieu BensussanInstitut National de la Recherche Agronomique, Institut Jean-Pierre Bourgin, Unité Mixte de Recherche 1318, Equipe de Recherche Labellisée Centre National de la Recherche Scientifique 3559, Saclay Plant Sciences, F-78026 Versailles, France (M.B., V.L., A.D., J.T., E.G., M.-N.F., A.G., A.B., C.L., G.M., C.H., M.D.-T.);Centre de Génétique Moléculaire, Unité Propre de Recherche 3404, Centre National de la Recherche Scientifique, Fédération de Recherche Centre National de la Recherche Scientifique 3115, F-91198 Gif-sur-Yvette, France (D.N.); andClermont Université, Université Blaise Pascal, and Institut National de la Recherche Agronomique, Unité Mixte de Recherche 547 Physique et Physiologie Intégratives de l'Arbre Fruitier et Forestier, F-63000 Clermont-Ferrand, France (S.H.).ORCID http://orcid.org/0000-0002-1771-8049
Valérie LefebvreInstitut National de la Recherche Agronomique, Institut Jean-Pierre Bourgin, Unité Mixte de Recherche 1318, Equipe de Recherche Labellisée Centre National de la Recherche Scientifique 3559, Saclay Plant Sciences, F-78026 Versailles, France (M.B., V.L., A.D., J.T., E.G., M.-N.F., A.G., A.B., C.L., G.M., C.H., M.D.-T.);Centre de Génétique Moléculaire, Unité Propre de Recherche 3404, Centre National de la Recherche Scientifique, Fédération de Recherche Centre National de la Recherche Scientifique 3115, F-91198 Gif-sur-Yvette, France (D.N.); andClermont Université, Université Blaise Pascal, and Institut National de la Recherche Agronomique, Unité Mixte de Recherche 547 Physique et Physiologie Intégratives de l'Arbre Fruitier et Forestier, F-63000 Clermont-Ferrand, France (S.H.).
Aloïse DucampInstitut National de la Recherche Agronomique, Institut Jean-Pierre Bourgin, Unité Mixte de Recherche 1318, Equipe de Recherche Labellisée Centre National de la Recherche Scientifique 3559, Saclay Plant Sciences, F-78026 Versailles, France (M.B., V.L., A.D., J.T., E.G., M.-N.F., A.G., A.B., C.L., G.M., C.H., M.D.-T.);Centre de Génétique Moléculaire, Unité Propre de Recherche 3404, Centre National de la Recherche Scientifique, Fédération de Recherche Centre National de la Recherche Scientifique 3115, F-91198 Gif-sur-Yvette, France (D.N.); andClermont Université, Université Blaise Pascal, and Institut National de la Recherche Agronomique, Unité Mixte de Recherche 547 Physique et Physiologie Intégratives de l'Arbre Fruitier et Forestier, F-63000 Clermont-Ferrand, France (S.H.).
Jacques TrouverieInstitut National de la Recherche Agronomique, Institut Jean-Pierre Bourgin, Unité Mixte de Recherche 1318, Equipe de Recherche Labellisée Centre National de la Recherche Scientifique 3559, Saclay Plant Sciences, F-78026 Versailles, France (M.B., V.L., A.D., J.T., E.G., M.-N.F., A.G., A.B., C.L., G.M., C.H., M.D.-T.);Centre de Génétique Moléculaire, Unité Propre de Recherche 3404, Centre National de la Recherche Scientifique, Fédération de Recherche Centre National de la Recherche Scientifique 3115, F-91198 Gif-sur-Yvette, France (D.N.); andClermont Université, Université Blaise Pascal, and Institut National de la Recherche Agronomique, Unité Mixte de Recherche 547 Physique et Physiologie Intégratives de l'Arbre Fruitier et Forestier, F-63000 Clermont-Ferrand, France (S.H.).
Emilie GineauInstitut National de la Recherche Agronomique, Institut Jean-Pierre Bourgin, Unité Mixte de Recherche 1318, Equipe de Recherche Labellisée Centre National de la Recherche Scientifique 3559, Saclay Plant Sciences, F-78026 Versailles, France (M.B., V.L., A.D., J.T., E.G., M.-N.F., A.G., A.B., C.L., G.M., C.H., M.D.-T.);Centre de Génétique Moléculaire, Unité Propre de Recherche 3404, Centre National de la Recherche Scientifique, Fédération de Recherche Centre National de la Recherche Scientifique 3115, F-91198 Gif-sur-Yvette, France (D.N.); andClermont Université, Université Blaise Pascal, and Institut National de la Recherche Agronomique, Unité Mixte de Recherche 547 Physique et Physiologie Intégratives de l'Arbre Fruitier et Forestier, F-63000 Clermont-Ferrand, France (S.H.).ORCID http://orcid.org/0000-0003-4843-0934
Marie-Noëlle FortabatInstitut National de la Recherche Agronomique, Institut Jean-Pierre Bourgin, Unité Mixte de Recherche 1318, Equipe de Recherche Labellisée Centre National de la Recherche Scientifique 3559, Saclay Plant Sciences, F-78026 Versailles, France (M.B., V.L., A.D., J.T., E.G., M.-N.F., A.G., A.B., C.L., G.M., C.H., M.D.-T.);Centre de Génétique Moléculaire, Unité Propre de Recherche 3404, Centre National de la Recherche Scientifique, Fédération de Recherche Centre National de la Recherche Scientifique 3115, F-91198 Gif-sur-Yvette, France (D.N.); andClermont Université, Université Blaise Pascal, and Institut National de la Recherche Agronomique, Unité Mixte de Recherche 547 Physique et Physiologie Intégratives de l'Arbre Fruitier et Forestier, F-63000 Clermont-Ferrand, France (S.H.).
Alexia GuillebauxInstitut National de la Recherche Agronomique, Institut Jean-Pierre Bourgin, Unité Mixte de Recherche 1318, Equipe de Recherche Labellisée Centre National de la Recherche Scientifique 3559, Saclay Plant Sciences, F-78026 Versailles, France (M.B., V.L., A.D., J.T., E.G., M.-N.F., A.G., A.B., C.L., G.M., C.H., M.D.-T.);Centre de Génétique Moléculaire, Unité Propre de Recherche 3404, Centre National de la Recherche Scientifique, Fédération de Recherche Centre National de la Recherche Scientifique 3115, F-91198 Gif-sur-Yvette, France (D.N.); andClermont Université, Université Blaise Pascal, and Institut National de la Recherche Agronomique, Unité Mixte de Recherche 547 Physique et Physiologie Intégratives de l'Arbre Fruitier et Forestier, F-63000 Clermont-Ferrand, France (S.H.).
Aurélie BaldyInstitut National de la Recherche Agronomique, Institut Jean-Pierre Bourgin, Unité Mixte de Recherche 1318, Equipe de Recherche Labellisée Centre National de la Recherche Scientifique 3559, Saclay Plant Sciences, F-78026 Versailles, France (M.B., V.L., A.D., J.T., E.G., M.-N.F., A.G., A.B., C.L., G.M., C.H., M.D.-T.);Centre de Génétique Moléculaire, Unité Propre de Recherche 3404, Centre National de la Recherche Scientifique, Fédération de Recherche Centre National de la Recherche Scientifique 3115, F-91198 Gif-sur-Yvette, France (D.N.); andClermont Université, Université Blaise Pascal, and Institut National de la Recherche Agronomique, Unité Mixte de Recherche 547 Physique et Physiologie Intégratives de l'Arbre Fruitier et Forestier, F-63000 Clermont-Ferrand, France (S.H.).
Delphine NaquinInstitut National de la Recherche Agronomique, Institut Jean-Pierre Bourgin, Unité Mixte de Recherche 1318, Equipe de Recherche Labellisée Centre National de la Recherche Scientifique 3559, Saclay Plant Sciences, F-78026 Versailles, France (M.B., V.L., A.D., J.T., E.G., M.-N.F., A.G., A.B., C.L., G.M., C.H., M.D.-T.);Centre de Génétique Moléculaire, Unité Propre de Recherche 3404, Centre National de la Recherche Scientifique, Fédération de Recherche Centre National de la Recherche Scientifique 3115, F-91198 Gif-sur-Yvette, France (D.N.); andClermont Université, Université Blaise Pascal, and Institut National de la Recherche Agronomique, Unité Mixte de Recherche 547 Physique et Physiologie Intégratives de l'Arbre Fruitier et Forestier, F-63000 Clermont-Ferrand, France (S.H.).
Stéphane HerbetteInstitut National de la Recherche Agronomique, Institut Jean-Pierre Bourgin, Unité Mixte de Recherche 1318, Equipe de Recherche Labellisée Centre National de la Recherche Scientifique 3559, Saclay Plant Sciences, F-78026 Versailles, France (M.B., V.L., A.D., J.T., E.G., M.-N.F., A.G., A.B., C.L., G.M., C.H., M.D.-T.);Centre de Génétique Moléculaire, Unité Propre de Recherche 3404, Centre National de la Recherche Scientifique, Fédération de Recherche Centre National de la Recherche Scientifique 3115, F-91198 Gif-sur-Yvette, France (D.N.); andClermont Université, Université Blaise Pascal, and Institut National de la Recherche Agronomique, Unité Mixte de Recherche 547 Physique et Physiologie Intégratives de l'Arbre Fruitier et Forestier, F-63000 Clermont-Ferrand, France (S.H.).ORCID http://orcid.org/0000-0002-1226-6071
Catherine LapierreInstitut National de la Recherche Agronomique, Institut Jean-Pierre Bourgin, Unité Mixte de Recherche 1318, Equipe de Recherche Labellisée Centre National de la Recherche Scientifique 3559, Saclay Plant Sciences, F-78026 Versailles, France (M.B., V.L., A.D., J.T., E.G., M.-N.F., A.G., A.B., C.L., G.M., C.H., M.D.-T.);Centre de Génétique Moléculaire, Unité Propre de Recherche 3404, Centre National de la Recherche Scientifique, Fédération de Recherche Centre National de la Recherche Scientifique 3115, F-91198 Gif-sur-Yvette, France (D.N.); andClermont Université, Université Blaise Pascal, and Institut National de la Recherche Agronomique, Unité Mixte de Recherche 547 Physique et Physiologie Intégratives de l'Arbre Fruitier et Forestier, F-63000 Clermont-Ferrand, France (S.H.).
Gregory MouilleInstitut National de la Recherche Agronomique, Institut Jean-Pierre Bourgin, Unité Mixte de Recherche 1318, Equipe de Recherche Labellisée Centre National de la Recherche Scientifique 3559, Saclay Plant Sciences, F-78026 Versailles, France (M.B., V.L., A.D., J.T., E.G., M.-N.F., A.G., A.B., C.L., G.M., C.H., M.D.-T.);Centre de Génétique Moléculaire, Unité Propre de Recherche 3404, Centre National de la Recherche Scientifique, Fédération de Recherche Centre National de la Recherche Scientifique 3115, F-91198 Gif-sur-Yvette, France (D.N.); andClermont Université, Université Blaise Pascal, and Institut National de la Recherche Agronomique, Unité Mixte de Recherche 547 Physique et Physiologie Intégratives de l'Arbre Fruitier et Forestier, F-63000 Clermont-Ferrand, France (S.H.).
Christine HorlowInstitut National de la Recherche Agronomique, Institut Jean-Pierre Bourgin, Unité Mixte de Recherche 1318, Equipe de Recherche Labellisée Centre National de la Recherche Scientifique 3559, Saclay Plant Sciences, F-78026 Versailles, France (M.B., V.L., A.D., J.T., E.G., M.-N.F., A.G., A.B., C.L., G.M., C.H., M.D.-T.);Centre de Génétique Moléculaire, Unité Propre de Recherche 3404, Centre National de la Recherche Scientifique, Fédération de Recherche Centre National de la Recherche Scientifique 3115, F-91198 Gif-sur-Yvette, France (D.N.); andClermont Université, Université Blaise Pascal, and Institut National de la Recherche Agronomique, Unité Mixte de Recherche 547 Physique et Physiologie Intégratives de l'Arbre Fruitier et Forestier, F-63000 Clermont-Ferrand, France (S.H.).
Mylène Durand-TardifInstitut National de la Recherche Agronomique, Institut Jean-Pierre Bourgin, Unité Mixte de Recherche 1318, Equipe de Recherche Labellisée Centre National de la Recherche Scientifique 3559, Saclay Plant Sciences, F-78026 Versailles, France (M.B., V.L., A.D., J.T., E.G., M.-N.F., A.G., A.B., C.L., G.M., C.H., M.D.-T.);Centre de Génétique Moléculaire, Unité Propre de Recherche 3404, Centre National de la Recherche Scientifique, Fédération de Recherche Centre National de la Recherche Scientifique 3115, F-91198 Gif-sur-Yvette, France (D.N.); andClermont Université, Université Blaise Pascal, and Institut National de la Recherche Agronomique, Unité Mixte de Recherche 547 Physique et Physiologie Intégratives de l'Arbre Fruitier et Forestier, F-63000 Clermont-Ferrand, France (S.H.) mylene.durand-tardif@versailles.inra.fr.
AgroParisTech · FRInstitut Jean-Pierre Bourgin · FRCentre National de la Recherche Scientifique · FR
Funding
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Abstract
eskimo1-5 (esk1-5) is a dwarf Arabidopsis (Arabidopsis thaliana) mutant that has a constitutive drought syndrome and collapsed xylem vessels, along with low acetylation levels in xylan and mannan. ESK1 has xylan O-acetyltransferase activity in vitro. We used a suppressor strategy on esk1-5 to screen for variants with wild-type growth and low acetylation levels, a favorable combination for ethanol production. We found a recessive mutation in the KAKTUS (KAK) gene that suppressed dwarfism and the collapsed xylem character, the cause of decreased hydraulic conductivity in the esk1-5 mutant. Backcrosses between esk1-5 and two independent knockout kak mutants confirmed suppression of the esk1-5 effect. kak single mutants showed larger stem diameters than the wild type. The KAK promoter fused with a reporter gene showed activity in the vascular cambium, phloem, and primary xylem in the stem and hypocotyl. However, suppression of the collapsed xylem phenotype in esk1 kak double mutants was not associated with the recovery of cell wall O-acetylation or any major cell wall modifications. Therefore, our results indicate that, in addition to its described activity as a repressor of endoreduplication, KAK may play a role in vascular development. Furthermore, orthologous esk1 kak double mutants may hold promise for ethanol production in crop plants.
Indexed as
BiomassSuppression, GeneticAcetylationAcetyltransferasesArabidopsisArabidopsis ProteinsCelluloseCell WallEthyl MethanesulfonateGlucuronidaseMembrane ProteinsMolecular Sequence DataMutationPhenotypePhloemPlant Vascular BundleAcetyltransferasesArabidopsis ProteinsAt3g55990 protein, ArabidopsisCelluloseEthyl MethanesulfonateGlucuronidaseMembrane ProteinsWater
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