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A single-cell morpho-transcriptomic map of brassinosteroid action in the Arabidopsis root

Molecular Plant 2021年第12期14卷 1985-1999页

作者： Moritz Graeff Surbhi Rana Jos R.Wendrich Julien Dorier Thomas Eekhout Ana Cecilia Aliaga Fandino Nicolas Guex George W.Bassel Bert De Rybel Christian S.Hardtke Department of Plant Molecular Biology University of LausanneBiophore Building1015 LausanneSwitzerland Ghent University Department of Plant Biotechnology and BioinformaticsTechnologiepark 719000 GhentBelgium VIB Center for Plant Systems Biology Technologiepark 719000 GhentBelgium Bioinformatics Competence Center University of LausanneGenopode Building1015 LausanneSwitzerland School of Life Sciences The University of WarwickCoventryCV47ALUK Lead contact

The effects of brassinosteroid signaling on shoot and root development have been characterized in great detail but a simple consistent positive or negative impact on a basic cellular parameter was not *** this study,we combined digital 3D single-cell shape analysis and single-cell mRNA sequencing to charac-terize root meristems and mature root segments of brassinosteroid-blind mutants and wild *** resul-tant datasets demonstrate that brassinosteroid signaling affects neither cell volume nor cell proliferation ***,brassinosteroid signaling is essential for the precise orientation of cell division planes and the extent and timing of anisotropic cell ***,we found that the cell-aligning effects of brassinosteroid signaling can propagate to normalize the anatomy of both adjacent and distant brassinosteroid-blind cells through non-cell-autonomous functions,which are sufficient to restore growth ***,single-cell transcriptome data discern directly brassinosteroid-responsive genes from genes that can react non-cell-autonomously and highlight arabinogalactans as sentinels of brassinosteroid-dependent anisotropic cell expansion.

关键词： Arabidopsis root meristem brassinosteroid single-cell mRNA sequencing segmentation morphology BRI1 digital single-cell analysis

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