Just Beet It Flowering time regulation is important for plants to maximize their reproductive output. By investigating copies of genes that are strong and central activators of flowering in many different species (homologs of the FT gene in Arabidopsis ), Pin et al. (p. 1397 ) found that during evolution, the regulation of flowering time in sugar beet ( Beta vulgaris ) has come under the control of two FT -like genes. Functional differences in these genes owing to small mutations in a critical domain have caused a duplicated copy of the flowering promoter FT to turn into a flowering repressor in sugar beet. These changes may explain why cultivated beets are unable to flower until their second year after passing through the winter, a behavior important for increasing crop yield.

Bioactive hormone concentrations are regulated both at the level of hormone synthesis and through controlled inactivation. Based on the ubiquitous presence of 2beta-hydroxylated gibberellins (GAs), a major inactivating pathway for the plant hormone GA seems to be via GA 2-oxidation. In this study, we used various approaches to determine the role of C(19)-GA 2-oxidation in regulating GA concentration and GA-responsive plant growth and development. We show that Arabidopsis thaliana has five C(19)-GA 2-oxidases, transcripts for one or more of which are present in all organs and at all stages of development examined. Expression of four of the five genes is subject to feed-forward regulation. By knocking out all five Arabidopsis C(19)-GA 2-oxidases, we show that C(19)-GA 2-oxidation limits bioactive GA content and regulates plant development at various stages during the plant life cycle: C(19)-GA 2-oxidases prevent seed germination in the absence of light and cold stimuli, delay the vegetative and floral phase transitions, limit the number of flowers produced per inflorescence, and suppress elongation of the pistil prior to fertilization. Under GA-limited conditions, further roles are revealed, such as limiting elongation of the main stem and side shoots. We conclude that C(19)-GA 2-oxidation is a major GA inactivation pathway regulating development in Arabidopsis.

Early-bolting is a major breeding objective for globe artichoke (Cynara cardunculus var. scolymus L.). It has been suggested that globe artichoke bolting time is linked to a vernalization requirement, although environmental conditions under which vernalized plants and controls have been grown may not always allow for proper comparison. Here, we defined morphological markers to monitor the vegetative-to-reproductive phase transition at the shoot apex and linked these to expression changes of homologues of key Arabidopsis flowering regulators SOC1, FUL, and AP1. Importantly, we developed an experimental setup where control and vernalized plants grow under comparable conditions. These tools together allowed for comparison of the vegetative-to-reproductive phase transition between early- and late-bolting genotypes and how they respond to vernalization. Our results show that vernalization requirement is significantly lower in early-bolting genotypes, supporting the view that the early-bolting trait is partly underlain by alterations in the network controlling vernalization response.

Abstract Integration of environmental and endogenous cues triggers floral induction at the optimal time during the plant life cycle. Flowering is a tightly regulated process, which involves an intricated genetic network, as expected for a process crucial for plant fitness and survival. Individual metabolites are known to contribute to the determination of flowering time, including carbohydrates and hormones. However, a global analysis of metabolic changes associated with flowering was still lacking. We performed a metabolomic study to characterize global metabolic changes associated with photoperiodic floral induction. By using an inducible system, with the CONSTANS ( CO ) promoter driving the expression of CO fused to the rat glucocorticoid receptor (CO::GR), we induce flowering and identify metabolites that increase or decrease in leaves and apices during floral induction. Combining metabolomic with transcriptomic data, we identify that raffinose metabolism was altered in apices that are induced to flower. Loss-of-function mutants affecting RAFFINOSE SYNTHASE 5 ( RS5 ), a key enzyme of the raffinose metabolism, show an early flowering phenotype. Also, RS5 expression changes during floral transition, suggesting a role for raffinose catabolism on the release of simple sugars at the apex. We propose that variation on the differential accumulation of raffinose and mono- and disaccharides during floral transition contributes to the induction of floral transition, by influencing expression of THEHALOSE-6-PHOSPHATE SYNTHASE 1 ( TPS1 ) and S QUAMOSA PROMOTER BINDING PROTEIN-LIKE 3 ( SPL3 ), which affect expression of the florigen FLOWERING LOCUS T (FT).