Natural variation in CYCLIC NUCLEOTIDE‐GATED ION CHANNEL 4 reveals a novel role of calcium signaling in vegetative phase change in Arabidopsis

拟南芥 生物 遗传变异 表观遗传学 单核苷酸多态性 基因 遗传学 基因表达 拷贝数变化 细胞生物学 基因组 基因型 突变体
作者
Xiang Wang,Xia Song,Huaiqi Miao,Shengjun Feng,Gang Wu
出处
期刊:New Phytologist [Wiley]
被引量:1
标识
DOI:10.1111/nph.19498
摘要

Summary The timing of vegetative phase change (VPC) in plants is regulated by a temporal decline in the expression of miR156. Both exogenous cues and endogenous factors, such as temperature, light, sugar, nutrients, and epigenetic regulators, have been shown to affect VPC by altering miR156 expression. However, the genetic basis of natural variation in VPC remains largely unexplored. Here, we conducted a genome‐wide association study on the variation of the timing of VPC in Arabidopsis . We identified CYCLIC NUCLEOTIDE‐GATED ION CHANNEL 4 ( CNGC4 ) as a significant locus associated with the diversity of VPC. Mutations in CNGC4 delayed VPC, accompanied by an increased expression level of miR156 and a corresponding decrease in SQUAMOSA PROMOTER BINDING‐LIKE ( SPL ) gene expression. Furthermore, mutations in CNGC2 and CATION EXCHANGER 1/3 ( CAX1/3 ) also led to a delay in VPC. Polymorphisms in the CNGC4 promoter contribute to the natural variation in CNGC4 expression and the diversity of VPC. Specifically, the early CNGC4 variant promotes VPC and enhances plant adaptation to local environments. In summary, our findings offer genetic insights into the natural variation in VPC in Arabidopsis , and reveal a previously unidentified role of calcium signaling in the regulation of VPC.
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