Core clock genes adjust growth cessation time to day-night switches in poplar

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dc.citation.titleNature Communications
dc.citation.volume1-9
dc.contributor.orcidhttps://orcid.org/0000-0001-7869-9411
dc.contributor.orcidhttps://orcid.org/0000-0002-7012-2850
dc.contributor.orcidhttps://orcid.org/0000-0001-7263-0560
dc.contributor.orcidhttps://orcid.org/0000-0002-7351-8439
dc.creatorAlique García, Daniel
dc.creatorRedondo López, Arturo
dc.creatorGonzález Schain, Nahuel
dc.creatorAllona, Isabel
dc.creatorWabnik, Krzysztof
dc.creatorPerales, Mariano
dc.date.accessioned2024-03-19T12:45:30Z
dc.date.available2024-03-19T12:45:30Z
dc.date.issued2024-02-27
dc.description.abstractPoplar trees use photoperiod as a precise seasonal indicator, synchronizing plant phenology with the environment. Daylength cue determines FLOWERING LOCUS T 2 (FT2) daily expression, crucial for shoot apex development and establishment of the annual growing period. However, limited evidence exists for the molecular factors controlling FT2 transcription and the conservation with the photoperiodic control of Arabidopsis flowering. We demonstrate that FT2 expression mediates growth cessation response quantitatively, and we provide a minimal data-driven model linking core clock genes to FT2 daily levels. GIGANTEA (GI) emerges as a critical inducer of the FT2 activation window, time-bound by TIMING OF CAB EXPRESSION (TOC1) and LATE ELONGATED HYPOCOTYL (LHY2) repressions. CRISPR/Cas9 loss-of-function lines validate these roles, identifying TOC1 as a long-sought FT2 repressor. Additionally, model simulations predict that FT2 downregulation upon daylength shortening results from a progressive narrowing of this activation window, driven by the phase shift observed in the preceding clock genes. This circadian-mediated mechanism enables poplar to exploit FT2 levels as an accurate daylength-meter.
dc.description.filFil: Alique García, Daniel. Universidad Politécnica de Madrid. Centro de Biotecnología y Genómica de Plantas. Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria (INIA-CSIC); Spain.
dc.description.filFil: Redondo López, Arturo. Universidad Politécnica de Madrid. Centro de Biotecnología y Genómica de Plantas. Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria (INIA-CSIC); Spain.
dc.description.filFil: González Schain, Nahuel. Universidad Politécnica de Madrid. Centro de Biotecnología y Genómica de Plantas. Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria (INIA-CSIC); Spain.
dc.description.filFil: Allona, Isabel. Universidad Politécnica de Madrid. Centro de Biotecnología y Genómica de Plantas. Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria (INIA-CSIC); Spain.
dc.description.filFil: Wabnik, Krzysztof. Universidad Politécnica de Madrid. Centro de Biotecnología y Genómica de Plantas. Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria (INIA-CSIC); Spain.
dc.description.filFil: Perales, Mariano. Universidad Politécnica de Madrid. Centro de Biotecnología y Genómica de Plantas. Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria (INIA-CSIC); Spain.
dc.description.filFil: Allona, Isabel. Universidad Politécnica de Madrid. Escuela Técnica Superior de Ingeniería Agronómica, Alimentaria y de Biosistemas. Departamento de Biotecnología-Biología Vegetal; Spain.
dc.description.filFil: Wabnik, Krzysztof. Universidad Politécnica de Madrid. Escuela Técnica Superior de Ingeniería Agronómica, Alimentaria y de Biosistemas. Departamento de Biotecnología-Biología Vegetal; Spain.
dc.description.filFil: Perales, Mariano. Universidad Politécnica de Madrid. Escuela Técnica Superior de Ingeniería Agronómica, Alimentaria y de Biosistemas. Departamento de Biotecnología-Biología Vegetal; Spain.
dc.description.filFil: González Schain, Nahuel. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario (IBR-CONICET); Argentina.
dc.description.sponsorshipMinisterio de Ciencia Innovacion y Universidades of Spain: PGC2018-093922-B-100, PID2021-123060OB-I00, PID2021-122158NB-I00
dc.description.sponsorshipPrograma de Atraccion de Talento 2017 Comunidad de Madrid: 2021-5 A/BIO-20952
dc.description.sponsorshipSevero Ochoa Program for Centres of Excellence in R&D Agencia Estatal de Investigación of Spain: CEX2020-000999-S
dc.description.sponsorshipMinisterio de Universidades of Spain: FPU19/04729
dc.description.sponsorshipMaria Zambrano grant: UP2021-035
dc.description.versionpeerreviewed
dc.identifier.e-issn2041-1723
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/2133/26807
dc.language.isoen
dc.publisherSpringer Nature
dc.relation.publisherversionhttps://doi.org/10.1038/s41467-024-46081-6
dc.relation.publisherversionhttps://www.nature.com/articles/s41467-024-46081-6
dc.rightsopenAccess
dc.rights.holderAlique García, Daniel
dc.rights.holderRedondo López, Arturo
dc.rights.holderGonzález Schain, Nahuel
dc.rights.holderAllona, Isabel
dc.rights.holderWabnik, Krzysztof
dc.rights.holderPerales, Mariano
dc.rights.holderUniversidad Nacional de Rosario
dc.rights.textAttribution 4.0 International
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.subjectArabidopsis Proteins genetics
dc.subjectArabidopsis Proteins metabolism
dc.subjectArabidopsis metabolism
dc.subjectCircadian Rhythm genetics
dc.subjectFlowers metabolism
dc.subjectGene Expression Regulation, Plant
dc.subjectHypocotyl metabolism
dc.subjectPhotoperiod
dc.subjectPopulus metabolism
dc.titleCore clock genes adjust growth cessation time to day-night switches in poplar
dc.typearticulo
dc.type.collectionarticulo
dc.type.versionpublishedVersion

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