Healthy Research Rewards
ResearchHub is incentivizing healthy research behavior. At this time, first authors of open access papers are eligible for rewards. Visit the publications tab to view your eligible publications.
Got it
LZ
Liang Zhang
Author with expertise in Molecular Mechanisms of Plant Development and Regulation
Achievements
This user has not unlocked any achievements yet.
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
3
(33% Open Access)
Cited by:
0
h-index:
25
/
i10-index:
37
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
13

An updated model of shoot apical meristem regulation by ERECTA family and CLAVATA3 signaling pathways

Muhammad Uzair et al.Jan 1, 2023
The shoot apical meristem (SAM) gives rise to above-ground organs. The size of the SAM is relatively constant due to the balance of stem cell replenishment versus cell recruitment into developing organs. In angiosperms, the transcription factor WUSCHEL (WUS) promotes stem cell identity in the central zone of the SAM. WUS forms a negative feedback loop with a signaling pathway activated by CLAVATA3 (CLV3). In the periphery of the SAM, the ERECTA family (ERf) receptors promote cell differentiation and constrain the expression of WUS and CLV3. Here, we show that four ligands of ERfs redundantly inhibit CLV3 and WUS expression. Transcriptome analysis confirmed that WUS and CLV3 are the main targets of ERf signaling and uncovered several new ones. Analysis of promoter reporters indicated that in the vegetative meristem, the WUS expression domain mostly overlapped with the CLV3 domain and did not shift along the apical-basal axis in clv3. A 3D mathematical model reproduced the experimentally observed CLV3 and WUS expression patterns with fewer assumptions than earlier models. Based on these findings, we propose that CLV3 regulates cellular levels of WUS expression through autocrine signaling, while ERfs regulate WUS spatial expression, preventing its encroachment into the peripheral zone.
4

Initiation of aboveground organ primordia depends on combined action of auxin, ERECTA family genes, and PINOID

Daniel DeGennaro et al.Feb 25, 2022
Abstract Leaves and flowers are produced by the shoot apical meristem (SAM) at a certain distance from its center, a process that requires the hormone auxin. The amount of auxin and the pattern of its distribution in the initiation zone determine the size and spatial arrangement of organ primordia. Auxin gradients in the SAM are formed by PIN-FORMED (PIN) auxin efflux carriers whose polar localization in the plasma membrane depends on the protein kinase PINOID (PID). Previous work determined that ERECTA family genes (ERfs) control initiation of leaves. ERfs are plasma membrane receptors that enable cell-to-cell communications by sensing extracellular small proteins from Epidermal Patterning Factor/EPF-like (EPF/EPFL) family. Here, we investigate whether ERfs regulate initiation of organs by altering auxin distribution or signaling. Genetic and pharmacological data suggest that ERfs do not regulate organogenesis through PINs while transcriptomics data show ERfs do not alter primary transcriptional responses to auxin. Our results indicate that in the absence of ERf signaling, the peripheral zone cells inefficiently initiate leaves in response to auxin signals and that increased accumulation of auxin in the er erl1 erl2 SAM can partially rescue organ initiation defects. We propose that both auxin and ERfs are essential for leaf initiation, and that they have common downstream targets. Genetic data also indicate that the role of PID in initiation of cotyledons and leaves cannot be attributed solely to regulation of PIN polarity, and PID is likely to have other functions in addition to regulation of auxin distribution. Summary statement Auxin is unable to promote cotyledon and leaf initiation in the absence of signaling by ERECTA family receptor kinases and the kinase PINOID.
0

ERECTA family signaling constrains CLAVATA3 and WUSCHEL to the center of the shoot apical meristem.

Liang Zhang et al.Feb 25, 2020
The shoot apical meristem (SAM) is a reservoir of stem cells that gives rise to all post-embryonic aboveground plant organs. The size of the SAM remains stable over time due to a precise balance of stem cell replenishment versus cell incorporation into organ primordia. The WUSCHEL (WUS)/CLAVATA (CLV) negative feedback loop is central to SAM size regulation. Its correct functioning depends on accurate spatial expression of WUS and CLV3. A signaling pathway, consisting of ERECTA family (ERf) receptors and EPIDERMAL PATTERNING FACTOR LIKE (EPFL) ligands, restricts SAM width and promotes leaf initiation. While ERf receptors are expressed throughout the SAM, EPFL ligands are expressed in its periphery. Our genetic analysis demonstrated that ERfs and CLV3 synergistically regulate the size of the SAM and wus is epistatic to erfs. Furthermore, activation of ERf signaling with exogenous EPFLs resulted in a rapid decrease of CLV3 and WUS expression. ERf-EPFL signaling inhibits expression of WUS and CLV3 in the periphery of the SAM, confining them to the center. These findings establish the molecular mechanism for stem cell positioning along the radial axis.