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Pétriacq P, de Bont L, Genestout L, Hao J, Laureau C, Florez-Sarasa I, Rzigui T, Queval G, Gilard F, Mauve C, Guérard F, Lamothe-Sibold M, Marion J, Fresneau C, Brown S, Danon A, Krieger-Liszkay A, Berthomé R, Ribas-Carbo M, Tcherkez G, Cornic G, Pineau B, Gakière B, De Paepe R. Photoperiod Affects the Phenotype of Mitochondrial Complex I Mutants. PLANT PHYSIOLOGY 2017; 173:434-455. [PMID: 27852950 PMCID: PMC5210746 DOI: 10.1104/pp.16.01484] [Citation(s) in RCA: 6] [Impact Index Per Article: 0.9] [Reference Citation Analysis] [Abstract] [MESH Headings] [Track Full Text] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 09/28/2016] [Accepted: 11/16/2016] [Indexed: 05/07/2023]
Abstract
Plant mutants for genes encoding subunits of mitochondrial complex I (CI; NADH:ubiquinone oxidoreductase), the first enzyme of the respiratory chain, display various phenotypes depending on growth conditions. Here, we examined the impact of photoperiod, a major environmental factor controlling plant development, on two Arabidopsis (Arabidopsis thaliana) CI mutants: a new insertion mutant interrupted in both ndufs8.1 and ndufs8.2 genes encoding the NDUFS8 subunit and the previously characterized ndufs4 CI mutant. In the long day (LD) condition, both ndufs8.1 and ndufs8.2 single mutants were indistinguishable from Columbia-0 at phenotypic and biochemical levels, whereas the ndufs8.1 ndufs8.2 double mutant was devoid of detectable holo-CI assembly/activity, showed higher alternative oxidase content/activity, and displayed a growth retardation phenotype similar to that of the ndufs4 mutant. Although growth was more affected in ndufs4 than in ndufs8.1 ndufs8.2 under the short day (SD) condition, both mutants displayed a similar impairment of growth acceleration after transfer to LD compared with the wild type. Untargeted and targeted metabolomics showed that overall metabolism was less responsive to the SD-to-LD transition in mutants than in the wild type. The typical LD acclimation of carbon and nitrogen assimilation as well as redox-related parameters was not observed in ndufs8.1 ndufs8 Similarly, NAD(H) content, which was higher in the SD condition in both mutants than in Columbia-0, did not adjust under LD We propose that altered redox homeostasis and NAD(H) content/redox state control the phenotype of CI mutants and photoperiod acclimation in Arabidopsis.
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Affiliation(s)
- Pierre Pétriacq
- Institute of Plant Sciences Paris-Saclay, Centre National de la Recherche Scientifique, Institut National de la Recherche Agronomique, Université Paris-Sud, Université Evry, Université Paris-Diderot, Université Paris-Saclay, 91405 Orsay, France (P.P., L.d.B., L.G., J.H., G.Q., A.D., B.P., B.G., R.D.P.)
- Ecologie, Systématique et Evolution, Université Paris-Sud, Centre National de la Recherche Scientifique, Université Paris-Saclay, 91405 Orsay cedex, France (C.L., T.R., C.F., G.C.)
- Grup de Recerca en Biologia de les Plantes en Condicions Mediterranies, Departament de Biologia, Universitat de les Illes Balears, 7122 Palma de Mallorca, Spain (I.F.-S., M.R.-C.)
- Plateforme Métabolisme Métabolome, Institute of Plant Sciences Paris-Saclay, Centre National de la Recherche Scientifique, Institut National de la Recherche Agronomique, Université Paris-Sud, Université Evry, Université Paris-Diderot, Université Paris-Saclay, 91405 Orsay, France (F.Gi., C.M., F.Gu., M.L.-S., B.G.)
- Institute for Integrative Biology of the Cell, Centre National de la Recherche Scientifique, Commissariat à l'Energie Atomique, Université Paris-Sud, Université Paris-Saclay, Campus de Gif, Centre National de la Recherche Scientifique, 91190 Gif-sur-Yvette cedex, France (J.M., S.B.)
- Institute for Integrative Biology of the Cell, Centre National de la Recherche Scientifique, Commissariat à l'Energie Atomique, Université Paris-Sud, Université Paris-Saclay, Campus de Saclay, Commissariat à l'Energie Atomique Saclay, 91191 Gif-sur-Yvette cedex, France (A.K.-L.)
- Laboratoire des Interactions Plantes Microorganismes, Unité Mixte de Recherche Institut National de la Recherche Agronomique 441/Centre National de la Recherche Scientifique 2594, 31326 Castanet Tolosan cedex, France (R.B.)
- Research School of Biology, College of Medicine, Biology, and Environment, Australian National University, Canberra, Australian Capital Territory 2601, Australia (G.T.); and
- biOMICS Facility, Department of Animal and Plant Sciences, University of Sheffield, Sheffield, United Kingdom S10 2TN (P.P.)
| | - Linda de Bont
- Institute of Plant Sciences Paris-Saclay, Centre National de la Recherche Scientifique, Institut National de la Recherche Agronomique, Université Paris-Sud, Université Evry, Université Paris-Diderot, Université Paris-Saclay, 91405 Orsay, France (P.P., L.d.B., L.G., J.H., G.Q., A.D., B.P., B.G., R.D.P.)
- Ecologie, Systématique et Evolution, Université Paris-Sud, Centre National de la Recherche Scientifique, Université Paris-Saclay, 91405 Orsay cedex, France (C.L., T.R., C.F., G.C.)
- Grup de Recerca en Biologia de les Plantes en Condicions Mediterranies, Departament de Biologia, Universitat de les Illes Balears, 7122 Palma de Mallorca, Spain (I.F.-S., M.R.-C.)
- Plateforme Métabolisme Métabolome, Institute of Plant Sciences Paris-Saclay, Centre National de la Recherche Scientifique, Institut National de la Recherche Agronomique, Université Paris-Sud, Université Evry, Université Paris-Diderot, Université Paris-Saclay, 91405 Orsay, France (F.Gi., C.M., F.Gu., M.L.-S., B.G.)
- Institute for Integrative Biology of the Cell, Centre National de la Recherche Scientifique, Commissariat à l'Energie Atomique, Université Paris-Sud, Université Paris-Saclay, Campus de Gif, Centre National de la Recherche Scientifique, 91190 Gif-sur-Yvette cedex, France (J.M., S.B.)
- Institute for Integrative Biology of the Cell, Centre National de la Recherche Scientifique, Commissariat à l'Energie Atomique, Université Paris-Sud, Université Paris-Saclay, Campus de Saclay, Commissariat à l'Energie Atomique Saclay, 91191 Gif-sur-Yvette cedex, France (A.K.-L.)
- Laboratoire des Interactions Plantes Microorganismes, Unité Mixte de Recherche Institut National de la Recherche Agronomique 441/Centre National de la Recherche Scientifique 2594, 31326 Castanet Tolosan cedex, France (R.B.)
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| | - Lucie Genestout
- Institute of Plant Sciences Paris-Saclay, Centre National de la Recherche Scientifique, Institut National de la Recherche Agronomique, Université Paris-Sud, Université Evry, Université Paris-Diderot, Université Paris-Saclay, 91405 Orsay, France (P.P., L.d.B., L.G., J.H., G.Q., A.D., B.P., B.G., R.D.P.)
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- Grup de Recerca en Biologia de les Plantes en Condicions Mediterranies, Departament de Biologia, Universitat de les Illes Balears, 7122 Palma de Mallorca, Spain (I.F.-S., M.R.-C.)
- Plateforme Métabolisme Métabolome, Institute of Plant Sciences Paris-Saclay, Centre National de la Recherche Scientifique, Institut National de la Recherche Agronomique, Université Paris-Sud, Université Evry, Université Paris-Diderot, Université Paris-Saclay, 91405 Orsay, France (F.Gi., C.M., F.Gu., M.L.-S., B.G.)
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- Institute for Integrative Biology of the Cell, Centre National de la Recherche Scientifique, Commissariat à l'Energie Atomique, Université Paris-Sud, Université Paris-Saclay, Campus de Saclay, Commissariat à l'Energie Atomique Saclay, 91191 Gif-sur-Yvette cedex, France (A.K.-L.)
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- Research School of Biology, College of Medicine, Biology, and Environment, Australian National University, Canberra, Australian Capital Territory 2601, Australia (G.T.); and
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| | - Jingfang Hao
- Institute of Plant Sciences Paris-Saclay, Centre National de la Recherche Scientifique, Institut National de la Recherche Agronomique, Université Paris-Sud, Université Evry, Université Paris-Diderot, Université Paris-Saclay, 91405 Orsay, France (P.P., L.d.B., L.G., J.H., G.Q., A.D., B.P., B.G., R.D.P.)
- Ecologie, Systématique et Evolution, Université Paris-Sud, Centre National de la Recherche Scientifique, Université Paris-Saclay, 91405 Orsay cedex, France (C.L., T.R., C.F., G.C.)
- Grup de Recerca en Biologia de les Plantes en Condicions Mediterranies, Departament de Biologia, Universitat de les Illes Balears, 7122 Palma de Mallorca, Spain (I.F.-S., M.R.-C.)
- Plateforme Métabolisme Métabolome, Institute of Plant Sciences Paris-Saclay, Centre National de la Recherche Scientifique, Institut National de la Recherche Agronomique, Université Paris-Sud, Université Evry, Université Paris-Diderot, Université Paris-Saclay, 91405 Orsay, France (F.Gi., C.M., F.Gu., M.L.-S., B.G.)
- Institute for Integrative Biology of the Cell, Centre National de la Recherche Scientifique, Commissariat à l'Energie Atomique, Université Paris-Sud, Université Paris-Saclay, Campus de Gif, Centre National de la Recherche Scientifique, 91190 Gif-sur-Yvette cedex, France (J.M., S.B.)
- Institute for Integrative Biology of the Cell, Centre National de la Recherche Scientifique, Commissariat à l'Energie Atomique, Université Paris-Sud, Université Paris-Saclay, Campus de Saclay, Commissariat à l'Energie Atomique Saclay, 91191 Gif-sur-Yvette cedex, France (A.K.-L.)
- Laboratoire des Interactions Plantes Microorganismes, Unité Mixte de Recherche Institut National de la Recherche Agronomique 441/Centre National de la Recherche Scientifique 2594, 31326 Castanet Tolosan cedex, France (R.B.)
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| | - Constance Laureau
- Institute of Plant Sciences Paris-Saclay, Centre National de la Recherche Scientifique, Institut National de la Recherche Agronomique, Université Paris-Sud, Université Evry, Université Paris-Diderot, Université Paris-Saclay, 91405 Orsay, France (P.P., L.d.B., L.G., J.H., G.Q., A.D., B.P., B.G., R.D.P.)
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- Grup de Recerca en Biologia de les Plantes en Condicions Mediterranies, Departament de Biologia, Universitat de les Illes Balears, 7122 Palma de Mallorca, Spain (I.F.-S., M.R.-C.)
- Plateforme Métabolisme Métabolome, Institute of Plant Sciences Paris-Saclay, Centre National de la Recherche Scientifique, Institut National de la Recherche Agronomique, Université Paris-Sud, Université Evry, Université Paris-Diderot, Université Paris-Saclay, 91405 Orsay, France (F.Gi., C.M., F.Gu., M.L.-S., B.G.)
- Institute for Integrative Biology of the Cell, Centre National de la Recherche Scientifique, Commissariat à l'Energie Atomique, Université Paris-Sud, Université Paris-Saclay, Campus de Gif, Centre National de la Recherche Scientifique, 91190 Gif-sur-Yvette cedex, France (J.M., S.B.)
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| | - Igor Florez-Sarasa
- Institute of Plant Sciences Paris-Saclay, Centre National de la Recherche Scientifique, Institut National de la Recherche Agronomique, Université Paris-Sud, Université Evry, Université Paris-Diderot, Université Paris-Saclay, 91405 Orsay, France (P.P., L.d.B., L.G., J.H., G.Q., A.D., B.P., B.G., R.D.P.)
- Ecologie, Systématique et Evolution, Université Paris-Sud, Centre National de la Recherche Scientifique, Université Paris-Saclay, 91405 Orsay cedex, France (C.L., T.R., C.F., G.C.)
- Grup de Recerca en Biologia de les Plantes en Condicions Mediterranies, Departament de Biologia, Universitat de les Illes Balears, 7122 Palma de Mallorca, Spain (I.F.-S., M.R.-C.)
- Plateforme Métabolisme Métabolome, Institute of Plant Sciences Paris-Saclay, Centre National de la Recherche Scientifique, Institut National de la Recherche Agronomique, Université Paris-Sud, Université Evry, Université Paris-Diderot, Université Paris-Saclay, 91405 Orsay, France (F.Gi., C.M., F.Gu., M.L.-S., B.G.)
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- Institute for Integrative Biology of the Cell, Centre National de la Recherche Scientifique, Commissariat à l'Energie Atomique, Université Paris-Sud, Université Paris-Saclay, Campus de Saclay, Commissariat à l'Energie Atomique Saclay, 91191 Gif-sur-Yvette cedex, France (A.K.-L.)
- Laboratoire des Interactions Plantes Microorganismes, Unité Mixte de Recherche Institut National de la Recherche Agronomique 441/Centre National de la Recherche Scientifique 2594, 31326 Castanet Tolosan cedex, France (R.B.)
- Research School of Biology, College of Medicine, Biology, and Environment, Australian National University, Canberra, Australian Capital Territory 2601, Australia (G.T.); and
- biOMICS Facility, Department of Animal and Plant Sciences, University of Sheffield, Sheffield, United Kingdom S10 2TN (P.P.)
| | - Touhami Rzigui
- Institute of Plant Sciences Paris-Saclay, Centre National de la Recherche Scientifique, Institut National de la Recherche Agronomique, Université Paris-Sud, Université Evry, Université Paris-Diderot, Université Paris-Saclay, 91405 Orsay, France (P.P., L.d.B., L.G., J.H., G.Q., A.D., B.P., B.G., R.D.P.)
- Ecologie, Systématique et Evolution, Université Paris-Sud, Centre National de la Recherche Scientifique, Université Paris-Saclay, 91405 Orsay cedex, France (C.L., T.R., C.F., G.C.)
- Grup de Recerca en Biologia de les Plantes en Condicions Mediterranies, Departament de Biologia, Universitat de les Illes Balears, 7122 Palma de Mallorca, Spain (I.F.-S., M.R.-C.)
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- Institute for Integrative Biology of the Cell, Centre National de la Recherche Scientifique, Commissariat à l'Energie Atomique, Université Paris-Sud, Université Paris-Saclay, Campus de Gif, Centre National de la Recherche Scientifique, 91190 Gif-sur-Yvette cedex, France (J.M., S.B.)
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- Laboratoire des Interactions Plantes Microorganismes, Unité Mixte de Recherche Institut National de la Recherche Agronomique 441/Centre National de la Recherche Scientifique 2594, 31326 Castanet Tolosan cedex, France (R.B.)
- Research School of Biology, College of Medicine, Biology, and Environment, Australian National University, Canberra, Australian Capital Territory 2601, Australia (G.T.); and
- biOMICS Facility, Department of Animal and Plant Sciences, University of Sheffield, Sheffield, United Kingdom S10 2TN (P.P.)
| | - Guillaume Queval
- Institute of Plant Sciences Paris-Saclay, Centre National de la Recherche Scientifique, Institut National de la Recherche Agronomique, Université Paris-Sud, Université Evry, Université Paris-Diderot, Université Paris-Saclay, 91405 Orsay, France (P.P., L.d.B., L.G., J.H., G.Q., A.D., B.P., B.G., R.D.P.)
- Ecologie, Systématique et Evolution, Université Paris-Sud, Centre National de la Recherche Scientifique, Université Paris-Saclay, 91405 Orsay cedex, France (C.L., T.R., C.F., G.C.)
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- Plateforme Métabolisme Métabolome, Institute of Plant Sciences Paris-Saclay, Centre National de la Recherche Scientifique, Institut National de la Recherche Agronomique, Université Paris-Sud, Université Evry, Université Paris-Diderot, Université Paris-Saclay, 91405 Orsay, France (F.Gi., C.M., F.Gu., M.L.-S., B.G.)
- Institute for Integrative Biology of the Cell, Centre National de la Recherche Scientifique, Commissariat à l'Energie Atomique, Université Paris-Sud, Université Paris-Saclay, Campus de Gif, Centre National de la Recherche Scientifique, 91190 Gif-sur-Yvette cedex, France (J.M., S.B.)
- Institute for Integrative Biology of the Cell, Centre National de la Recherche Scientifique, Commissariat à l'Energie Atomique, Université Paris-Sud, Université Paris-Saclay, Campus de Saclay, Commissariat à l'Energie Atomique Saclay, 91191 Gif-sur-Yvette cedex, France (A.K.-L.)
- Laboratoire des Interactions Plantes Microorganismes, Unité Mixte de Recherche Institut National de la Recherche Agronomique 441/Centre National de la Recherche Scientifique 2594, 31326 Castanet Tolosan cedex, France (R.B.)
- Research School of Biology, College of Medicine, Biology, and Environment, Australian National University, Canberra, Australian Capital Territory 2601, Australia (G.T.); and
- biOMICS Facility, Department of Animal and Plant Sciences, University of Sheffield, Sheffield, United Kingdom S10 2TN (P.P.)
| | - Françoise Gilard
- Institute of Plant Sciences Paris-Saclay, Centre National de la Recherche Scientifique, Institut National de la Recherche Agronomique, Université Paris-Sud, Université Evry, Université Paris-Diderot, Université Paris-Saclay, 91405 Orsay, France (P.P., L.d.B., L.G., J.H., G.Q., A.D., B.P., B.G., R.D.P.)
- Ecologie, Systématique et Evolution, Université Paris-Sud, Centre National de la Recherche Scientifique, Université Paris-Saclay, 91405 Orsay cedex, France (C.L., T.R., C.F., G.C.)
- Grup de Recerca en Biologia de les Plantes en Condicions Mediterranies, Departament de Biologia, Universitat de les Illes Balears, 7122 Palma de Mallorca, Spain (I.F.-S., M.R.-C.)
- Plateforme Métabolisme Métabolome, Institute of Plant Sciences Paris-Saclay, Centre National de la Recherche Scientifique, Institut National de la Recherche Agronomique, Université Paris-Sud, Université Evry, Université Paris-Diderot, Université Paris-Saclay, 91405 Orsay, France (F.Gi., C.M., F.Gu., M.L.-S., B.G.)
- Institute for Integrative Biology of the Cell, Centre National de la Recherche Scientifique, Commissariat à l'Energie Atomique, Université Paris-Sud, Université Paris-Saclay, Campus de Gif, Centre National de la Recherche Scientifique, 91190 Gif-sur-Yvette cedex, France (J.M., S.B.)
- Institute for Integrative Biology of the Cell, Centre National de la Recherche Scientifique, Commissariat à l'Energie Atomique, Université Paris-Sud, Université Paris-Saclay, Campus de Saclay, Commissariat à l'Energie Atomique Saclay, 91191 Gif-sur-Yvette cedex, France (A.K.-L.)
- Laboratoire des Interactions Plantes Microorganismes, Unité Mixte de Recherche Institut National de la Recherche Agronomique 441/Centre National de la Recherche Scientifique 2594, 31326 Castanet Tolosan cedex, France (R.B.)
- Research School of Biology, College of Medicine, Biology, and Environment, Australian National University, Canberra, Australian Capital Territory 2601, Australia (G.T.); and
- biOMICS Facility, Department of Animal and Plant Sciences, University of Sheffield, Sheffield, United Kingdom S10 2TN (P.P.)
| | - Caroline Mauve
- Institute of Plant Sciences Paris-Saclay, Centre National de la Recherche Scientifique, Institut National de la Recherche Agronomique, Université Paris-Sud, Université Evry, Université Paris-Diderot, Université Paris-Saclay, 91405 Orsay, France (P.P., L.d.B., L.G., J.H., G.Q., A.D., B.P., B.G., R.D.P.)
- Ecologie, Systématique et Evolution, Université Paris-Sud, Centre National de la Recherche Scientifique, Université Paris-Saclay, 91405 Orsay cedex, France (C.L., T.R., C.F., G.C.)
- Grup de Recerca en Biologia de les Plantes en Condicions Mediterranies, Departament de Biologia, Universitat de les Illes Balears, 7122 Palma de Mallorca, Spain (I.F.-S., M.R.-C.)
- Plateforme Métabolisme Métabolome, Institute of Plant Sciences Paris-Saclay, Centre National de la Recherche Scientifique, Institut National de la Recherche Agronomique, Université Paris-Sud, Université Evry, Université Paris-Diderot, Université Paris-Saclay, 91405 Orsay, France (F.Gi., C.M., F.Gu., M.L.-S., B.G.)
- Institute for Integrative Biology of the Cell, Centre National de la Recherche Scientifique, Commissariat à l'Energie Atomique, Université Paris-Sud, Université Paris-Saclay, Campus de Gif, Centre National de la Recherche Scientifique, 91190 Gif-sur-Yvette cedex, France (J.M., S.B.)
- Institute for Integrative Biology of the Cell, Centre National de la Recherche Scientifique, Commissariat à l'Energie Atomique, Université Paris-Sud, Université Paris-Saclay, Campus de Saclay, Commissariat à l'Energie Atomique Saclay, 91191 Gif-sur-Yvette cedex, France (A.K.-L.)
- Laboratoire des Interactions Plantes Microorganismes, Unité Mixte de Recherche Institut National de la Recherche Agronomique 441/Centre National de la Recherche Scientifique 2594, 31326 Castanet Tolosan cedex, France (R.B.)
- Research School of Biology, College of Medicine, Biology, and Environment, Australian National University, Canberra, Australian Capital Territory 2601, Australia (G.T.); and
- biOMICS Facility, Department of Animal and Plant Sciences, University of Sheffield, Sheffield, United Kingdom S10 2TN (P.P.)
| | - Florence Guérard
- Institute of Plant Sciences Paris-Saclay, Centre National de la Recherche Scientifique, Institut National de la Recherche Agronomique, Université Paris-Sud, Université Evry, Université Paris-Diderot, Université Paris-Saclay, 91405 Orsay, France (P.P., L.d.B., L.G., J.H., G.Q., A.D., B.P., B.G., R.D.P.)
- Ecologie, Systématique et Evolution, Université Paris-Sud, Centre National de la Recherche Scientifique, Université Paris-Saclay, 91405 Orsay cedex, France (C.L., T.R., C.F., G.C.)
- Grup de Recerca en Biologia de les Plantes en Condicions Mediterranies, Departament de Biologia, Universitat de les Illes Balears, 7122 Palma de Mallorca, Spain (I.F.-S., M.R.-C.)
- Plateforme Métabolisme Métabolome, Institute of Plant Sciences Paris-Saclay, Centre National de la Recherche Scientifique, Institut National de la Recherche Agronomique, Université Paris-Sud, Université Evry, Université Paris-Diderot, Université Paris-Saclay, 91405 Orsay, France (F.Gi., C.M., F.Gu., M.L.-S., B.G.)
- Institute for Integrative Biology of the Cell, Centre National de la Recherche Scientifique, Commissariat à l'Energie Atomique, Université Paris-Sud, Université Paris-Saclay, Campus de Gif, Centre National de la Recherche Scientifique, 91190 Gif-sur-Yvette cedex, France (J.M., S.B.)
- Institute for Integrative Biology of the Cell, Centre National de la Recherche Scientifique, Commissariat à l'Energie Atomique, Université Paris-Sud, Université Paris-Saclay, Campus de Saclay, Commissariat à l'Energie Atomique Saclay, 91191 Gif-sur-Yvette cedex, France (A.K.-L.)
- Laboratoire des Interactions Plantes Microorganismes, Unité Mixte de Recherche Institut National de la Recherche Agronomique 441/Centre National de la Recherche Scientifique 2594, 31326 Castanet Tolosan cedex, France (R.B.)
- Research School of Biology, College of Medicine, Biology, and Environment, Australian National University, Canberra, Australian Capital Territory 2601, Australia (G.T.); and
- biOMICS Facility, Department of Animal and Plant Sciences, University of Sheffield, Sheffield, United Kingdom S10 2TN (P.P.)
| | - Marlène Lamothe-Sibold
- Institute of Plant Sciences Paris-Saclay, Centre National de la Recherche Scientifique, Institut National de la Recherche Agronomique, Université Paris-Sud, Université Evry, Université Paris-Diderot, Université Paris-Saclay, 91405 Orsay, France (P.P., L.d.B., L.G., J.H., G.Q., A.D., B.P., B.G., R.D.P.)
- Ecologie, Systématique et Evolution, Université Paris-Sud, Centre National de la Recherche Scientifique, Université Paris-Saclay, 91405 Orsay cedex, France (C.L., T.R., C.F., G.C.)
- Grup de Recerca en Biologia de les Plantes en Condicions Mediterranies, Departament de Biologia, Universitat de les Illes Balears, 7122 Palma de Mallorca, Spain (I.F.-S., M.R.-C.)
- Plateforme Métabolisme Métabolome, Institute of Plant Sciences Paris-Saclay, Centre National de la Recherche Scientifique, Institut National de la Recherche Agronomique, Université Paris-Sud, Université Evry, Université Paris-Diderot, Université Paris-Saclay, 91405 Orsay, France (F.Gi., C.M., F.Gu., M.L.-S., B.G.)
- Institute for Integrative Biology of the Cell, Centre National de la Recherche Scientifique, Commissariat à l'Energie Atomique, Université Paris-Sud, Université Paris-Saclay, Campus de Gif, Centre National de la Recherche Scientifique, 91190 Gif-sur-Yvette cedex, France (J.M., S.B.)
- Institute for Integrative Biology of the Cell, Centre National de la Recherche Scientifique, Commissariat à l'Energie Atomique, Université Paris-Sud, Université Paris-Saclay, Campus de Saclay, Commissariat à l'Energie Atomique Saclay, 91191 Gif-sur-Yvette cedex, France (A.K.-L.)
- Laboratoire des Interactions Plantes Microorganismes, Unité Mixte de Recherche Institut National de la Recherche Agronomique 441/Centre National de la Recherche Scientifique 2594, 31326 Castanet Tolosan cedex, France (R.B.)
- Research School of Biology, College of Medicine, Biology, and Environment, Australian National University, Canberra, Australian Capital Territory 2601, Australia (G.T.); and
- biOMICS Facility, Department of Animal and Plant Sciences, University of Sheffield, Sheffield, United Kingdom S10 2TN (P.P.)
| | - Jessica Marion
- Institute of Plant Sciences Paris-Saclay, Centre National de la Recherche Scientifique, Institut National de la Recherche Agronomique, Université Paris-Sud, Université Evry, Université Paris-Diderot, Université Paris-Saclay, 91405 Orsay, France (P.P., L.d.B., L.G., J.H., G.Q., A.D., B.P., B.G., R.D.P.)
- Ecologie, Systématique et Evolution, Université Paris-Sud, Centre National de la Recherche Scientifique, Université Paris-Saclay, 91405 Orsay cedex, France (C.L., T.R., C.F., G.C.)
- Grup de Recerca en Biologia de les Plantes en Condicions Mediterranies, Departament de Biologia, Universitat de les Illes Balears, 7122 Palma de Mallorca, Spain (I.F.-S., M.R.-C.)
- Plateforme Métabolisme Métabolome, Institute of Plant Sciences Paris-Saclay, Centre National de la Recherche Scientifique, Institut National de la Recherche Agronomique, Université Paris-Sud, Université Evry, Université Paris-Diderot, Université Paris-Saclay, 91405 Orsay, France (F.Gi., C.M., F.Gu., M.L.-S., B.G.)
- Institute for Integrative Biology of the Cell, Centre National de la Recherche Scientifique, Commissariat à l'Energie Atomique, Université Paris-Sud, Université Paris-Saclay, Campus de Gif, Centre National de la Recherche Scientifique, 91190 Gif-sur-Yvette cedex, France (J.M., S.B.)
- Institute for Integrative Biology of the Cell, Centre National de la Recherche Scientifique, Commissariat à l'Energie Atomique, Université Paris-Sud, Université Paris-Saclay, Campus de Saclay, Commissariat à l'Energie Atomique Saclay, 91191 Gif-sur-Yvette cedex, France (A.K.-L.)
- Laboratoire des Interactions Plantes Microorganismes, Unité Mixte de Recherche Institut National de la Recherche Agronomique 441/Centre National de la Recherche Scientifique 2594, 31326 Castanet Tolosan cedex, France (R.B.)
- Research School of Biology, College of Medicine, Biology, and Environment, Australian National University, Canberra, Australian Capital Territory 2601, Australia (G.T.); and
- biOMICS Facility, Department of Animal and Plant Sciences, University of Sheffield, Sheffield, United Kingdom S10 2TN (P.P.)
| | - Chantal Fresneau
- Institute of Plant Sciences Paris-Saclay, Centre National de la Recherche Scientifique, Institut National de la Recherche Agronomique, Université Paris-Sud, Université Evry, Université Paris-Diderot, Université Paris-Saclay, 91405 Orsay, France (P.P., L.d.B., L.G., J.H., G.Q., A.D., B.P., B.G., R.D.P.)
- Ecologie, Systématique et Evolution, Université Paris-Sud, Centre National de la Recherche Scientifique, Université Paris-Saclay, 91405 Orsay cedex, France (C.L., T.R., C.F., G.C.)
- Grup de Recerca en Biologia de les Plantes en Condicions Mediterranies, Departament de Biologia, Universitat de les Illes Balears, 7122 Palma de Mallorca, Spain (I.F.-S., M.R.-C.)
- Plateforme Métabolisme Métabolome, Institute of Plant Sciences Paris-Saclay, Centre National de la Recherche Scientifique, Institut National de la Recherche Agronomique, Université Paris-Sud, Université Evry, Université Paris-Diderot, Université Paris-Saclay, 91405 Orsay, France (F.Gi., C.M., F.Gu., M.L.-S., B.G.)
- Institute for Integrative Biology of the Cell, Centre National de la Recherche Scientifique, Commissariat à l'Energie Atomique, Université Paris-Sud, Université Paris-Saclay, Campus de Gif, Centre National de la Recherche Scientifique, 91190 Gif-sur-Yvette cedex, France (J.M., S.B.)
- Institute for Integrative Biology of the Cell, Centre National de la Recherche Scientifique, Commissariat à l'Energie Atomique, Université Paris-Sud, Université Paris-Saclay, Campus de Saclay, Commissariat à l'Energie Atomique Saclay, 91191 Gif-sur-Yvette cedex, France (A.K.-L.)
- Laboratoire des Interactions Plantes Microorganismes, Unité Mixte de Recherche Institut National de la Recherche Agronomique 441/Centre National de la Recherche Scientifique 2594, 31326 Castanet Tolosan cedex, France (R.B.)
- Research School of Biology, College of Medicine, Biology, and Environment, Australian National University, Canberra, Australian Capital Territory 2601, Australia (G.T.); and
- biOMICS Facility, Department of Animal and Plant Sciences, University of Sheffield, Sheffield, United Kingdom S10 2TN (P.P.)
| | - Spencer Brown
- Institute of Plant Sciences Paris-Saclay, Centre National de la Recherche Scientifique, Institut National de la Recherche Agronomique, Université Paris-Sud, Université Evry, Université Paris-Diderot, Université Paris-Saclay, 91405 Orsay, France (P.P., L.d.B., L.G., J.H., G.Q., A.D., B.P., B.G., R.D.P.)
- Ecologie, Systématique et Evolution, Université Paris-Sud, Centre National de la Recherche Scientifique, Université Paris-Saclay, 91405 Orsay cedex, France (C.L., T.R., C.F., G.C.)
- Grup de Recerca en Biologia de les Plantes en Condicions Mediterranies, Departament de Biologia, Universitat de les Illes Balears, 7122 Palma de Mallorca, Spain (I.F.-S., M.R.-C.)
- Plateforme Métabolisme Métabolome, Institute of Plant Sciences Paris-Saclay, Centre National de la Recherche Scientifique, Institut National de la Recherche Agronomique, Université Paris-Sud, Université Evry, Université Paris-Diderot, Université Paris-Saclay, 91405 Orsay, France (F.Gi., C.M., F.Gu., M.L.-S., B.G.)
- Institute for Integrative Biology of the Cell, Centre National de la Recherche Scientifique, Commissariat à l'Energie Atomique, Université Paris-Sud, Université Paris-Saclay, Campus de Gif, Centre National de la Recherche Scientifique, 91190 Gif-sur-Yvette cedex, France (J.M., S.B.)
- Institute for Integrative Biology of the Cell, Centre National de la Recherche Scientifique, Commissariat à l'Energie Atomique, Université Paris-Sud, Université Paris-Saclay, Campus de Saclay, Commissariat à l'Energie Atomique Saclay, 91191 Gif-sur-Yvette cedex, France (A.K.-L.)
- Laboratoire des Interactions Plantes Microorganismes, Unité Mixte de Recherche Institut National de la Recherche Agronomique 441/Centre National de la Recherche Scientifique 2594, 31326 Castanet Tolosan cedex, France (R.B.)
- Research School of Biology, College of Medicine, Biology, and Environment, Australian National University, Canberra, Australian Capital Territory 2601, Australia (G.T.); and
- biOMICS Facility, Department of Animal and Plant Sciences, University of Sheffield, Sheffield, United Kingdom S10 2TN (P.P.)
| | - Antoine Danon
- Institute of Plant Sciences Paris-Saclay, Centre National de la Recherche Scientifique, Institut National de la Recherche Agronomique, Université Paris-Sud, Université Evry, Université Paris-Diderot, Université Paris-Saclay, 91405 Orsay, France (P.P., L.d.B., L.G., J.H., G.Q., A.D., B.P., B.G., R.D.P.)
- Ecologie, Systématique et Evolution, Université Paris-Sud, Centre National de la Recherche Scientifique, Université Paris-Saclay, 91405 Orsay cedex, France (C.L., T.R., C.F., G.C.)
- Grup de Recerca en Biologia de les Plantes en Condicions Mediterranies, Departament de Biologia, Universitat de les Illes Balears, 7122 Palma de Mallorca, Spain (I.F.-S., M.R.-C.)
- Plateforme Métabolisme Métabolome, Institute of Plant Sciences Paris-Saclay, Centre National de la Recherche Scientifique, Institut National de la Recherche Agronomique, Université Paris-Sud, Université Evry, Université Paris-Diderot, Université Paris-Saclay, 91405 Orsay, France (F.Gi., C.M., F.Gu., M.L.-S., B.G.)
- Institute for Integrative Biology of the Cell, Centre National de la Recherche Scientifique, Commissariat à l'Energie Atomique, Université Paris-Sud, Université Paris-Saclay, Campus de Gif, Centre National de la Recherche Scientifique, 91190 Gif-sur-Yvette cedex, France (J.M., S.B.)
- Institute for Integrative Biology of the Cell, Centre National de la Recherche Scientifique, Commissariat à l'Energie Atomique, Université Paris-Sud, Université Paris-Saclay, Campus de Saclay, Commissariat à l'Energie Atomique Saclay, 91191 Gif-sur-Yvette cedex, France (A.K.-L.)
- Laboratoire des Interactions Plantes Microorganismes, Unité Mixte de Recherche Institut National de la Recherche Agronomique 441/Centre National de la Recherche Scientifique 2594, 31326 Castanet Tolosan cedex, France (R.B.)
- Research School of Biology, College of Medicine, Biology, and Environment, Australian National University, Canberra, Australian Capital Territory 2601, Australia (G.T.); and
- biOMICS Facility, Department of Animal and Plant Sciences, University of Sheffield, Sheffield, United Kingdom S10 2TN (P.P.)
| | - Anja Krieger-Liszkay
- Institute of Plant Sciences Paris-Saclay, Centre National de la Recherche Scientifique, Institut National de la Recherche Agronomique, Université Paris-Sud, Université Evry, Université Paris-Diderot, Université Paris-Saclay, 91405 Orsay, France (P.P., L.d.B., L.G., J.H., G.Q., A.D., B.P., B.G., R.D.P.)
- Ecologie, Systématique et Evolution, Université Paris-Sud, Centre National de la Recherche Scientifique, Université Paris-Saclay, 91405 Orsay cedex, France (C.L., T.R., C.F., G.C.)
- Grup de Recerca en Biologia de les Plantes en Condicions Mediterranies, Departament de Biologia, Universitat de les Illes Balears, 7122 Palma de Mallorca, Spain (I.F.-S., M.R.-C.)
- Plateforme Métabolisme Métabolome, Institute of Plant Sciences Paris-Saclay, Centre National de la Recherche Scientifique, Institut National de la Recherche Agronomique, Université Paris-Sud, Université Evry, Université Paris-Diderot, Université Paris-Saclay, 91405 Orsay, France (F.Gi., C.M., F.Gu., M.L.-S., B.G.)
- Institute for Integrative Biology of the Cell, Centre National de la Recherche Scientifique, Commissariat à l'Energie Atomique, Université Paris-Sud, Université Paris-Saclay, Campus de Gif, Centre National de la Recherche Scientifique, 91190 Gif-sur-Yvette cedex, France (J.M., S.B.)
- Institute for Integrative Biology of the Cell, Centre National de la Recherche Scientifique, Commissariat à l'Energie Atomique, Université Paris-Sud, Université Paris-Saclay, Campus de Saclay, Commissariat à l'Energie Atomique Saclay, 91191 Gif-sur-Yvette cedex, France (A.K.-L.)
- Laboratoire des Interactions Plantes Microorganismes, Unité Mixte de Recherche Institut National de la Recherche Agronomique 441/Centre National de la Recherche Scientifique 2594, 31326 Castanet Tolosan cedex, France (R.B.)
- Research School of Biology, College of Medicine, Biology, and Environment, Australian National University, Canberra, Australian Capital Territory 2601, Australia (G.T.); and
- biOMICS Facility, Department of Animal and Plant Sciences, University of Sheffield, Sheffield, United Kingdom S10 2TN (P.P.)
| | - Richard Berthomé
- Institute of Plant Sciences Paris-Saclay, Centre National de la Recherche Scientifique, Institut National de la Recherche Agronomique, Université Paris-Sud, Université Evry, Université Paris-Diderot, Université Paris-Saclay, 91405 Orsay, France (P.P., L.d.B., L.G., J.H., G.Q., A.D., B.P., B.G., R.D.P.)
- Ecologie, Systématique et Evolution, Université Paris-Sud, Centre National de la Recherche Scientifique, Université Paris-Saclay, 91405 Orsay cedex, France (C.L., T.R., C.F., G.C.)
- Grup de Recerca en Biologia de les Plantes en Condicions Mediterranies, Departament de Biologia, Universitat de les Illes Balears, 7122 Palma de Mallorca, Spain (I.F.-S., M.R.-C.)
- Plateforme Métabolisme Métabolome, Institute of Plant Sciences Paris-Saclay, Centre National de la Recherche Scientifique, Institut National de la Recherche Agronomique, Université Paris-Sud, Université Evry, Université Paris-Diderot, Université Paris-Saclay, 91405 Orsay, France (F.Gi., C.M., F.Gu., M.L.-S., B.G.)
- Institute for Integrative Biology of the Cell, Centre National de la Recherche Scientifique, Commissariat à l'Energie Atomique, Université Paris-Sud, Université Paris-Saclay, Campus de Gif, Centre National de la Recherche Scientifique, 91190 Gif-sur-Yvette cedex, France (J.M., S.B.)
- Institute for Integrative Biology of the Cell, Centre National de la Recherche Scientifique, Commissariat à l'Energie Atomique, Université Paris-Sud, Université Paris-Saclay, Campus de Saclay, Commissariat à l'Energie Atomique Saclay, 91191 Gif-sur-Yvette cedex, France (A.K.-L.)
- Laboratoire des Interactions Plantes Microorganismes, Unité Mixte de Recherche Institut National de la Recherche Agronomique 441/Centre National de la Recherche Scientifique 2594, 31326 Castanet Tolosan cedex, France (R.B.)
- Research School of Biology, College of Medicine, Biology, and Environment, Australian National University, Canberra, Australian Capital Territory 2601, Australia (G.T.); and
- biOMICS Facility, Department of Animal and Plant Sciences, University of Sheffield, Sheffield, United Kingdom S10 2TN (P.P.)
| | - Miquel Ribas-Carbo
- Institute of Plant Sciences Paris-Saclay, Centre National de la Recherche Scientifique, Institut National de la Recherche Agronomique, Université Paris-Sud, Université Evry, Université Paris-Diderot, Université Paris-Saclay, 91405 Orsay, France (P.P., L.d.B., L.G., J.H., G.Q., A.D., B.P., B.G., R.D.P.)
- Ecologie, Systématique et Evolution, Université Paris-Sud, Centre National de la Recherche Scientifique, Université Paris-Saclay, 91405 Orsay cedex, France (C.L., T.R., C.F., G.C.)
- Grup de Recerca en Biologia de les Plantes en Condicions Mediterranies, Departament de Biologia, Universitat de les Illes Balears, 7122 Palma de Mallorca, Spain (I.F.-S., M.R.-C.)
- Plateforme Métabolisme Métabolome, Institute of Plant Sciences Paris-Saclay, Centre National de la Recherche Scientifique, Institut National de la Recherche Agronomique, Université Paris-Sud, Université Evry, Université Paris-Diderot, Université Paris-Saclay, 91405 Orsay, France (F.Gi., C.M., F.Gu., M.L.-S., B.G.)
- Institute for Integrative Biology of the Cell, Centre National de la Recherche Scientifique, Commissariat à l'Energie Atomique, Université Paris-Sud, Université Paris-Saclay, Campus de Gif, Centre National de la Recherche Scientifique, 91190 Gif-sur-Yvette cedex, France (J.M., S.B.)
- Institute for Integrative Biology of the Cell, Centre National de la Recherche Scientifique, Commissariat à l'Energie Atomique, Université Paris-Sud, Université Paris-Saclay, Campus de Saclay, Commissariat à l'Energie Atomique Saclay, 91191 Gif-sur-Yvette cedex, France (A.K.-L.)
- Laboratoire des Interactions Plantes Microorganismes, Unité Mixte de Recherche Institut National de la Recherche Agronomique 441/Centre National de la Recherche Scientifique 2594, 31326 Castanet Tolosan cedex, France (R.B.)
- Research School of Biology, College of Medicine, Biology, and Environment, Australian National University, Canberra, Australian Capital Territory 2601, Australia (G.T.); and
- biOMICS Facility, Department of Animal and Plant Sciences, University of Sheffield, Sheffield, United Kingdom S10 2TN (P.P.)
| | - Guillaume Tcherkez
- Institute of Plant Sciences Paris-Saclay, Centre National de la Recherche Scientifique, Institut National de la Recherche Agronomique, Université Paris-Sud, Université Evry, Université Paris-Diderot, Université Paris-Saclay, 91405 Orsay, France (P.P., L.d.B., L.G., J.H., G.Q., A.D., B.P., B.G., R.D.P.)
- Ecologie, Systématique et Evolution, Université Paris-Sud, Centre National de la Recherche Scientifique, Université Paris-Saclay, 91405 Orsay cedex, France (C.L., T.R., C.F., G.C.)
- Grup de Recerca en Biologia de les Plantes en Condicions Mediterranies, Departament de Biologia, Universitat de les Illes Balears, 7122 Palma de Mallorca, Spain (I.F.-S., M.R.-C.)
- Plateforme Métabolisme Métabolome, Institute of Plant Sciences Paris-Saclay, Centre National de la Recherche Scientifique, Institut National de la Recherche Agronomique, Université Paris-Sud, Université Evry, Université Paris-Diderot, Université Paris-Saclay, 91405 Orsay, France (F.Gi., C.M., F.Gu., M.L.-S., B.G.)
- Institute for Integrative Biology of the Cell, Centre National de la Recherche Scientifique, Commissariat à l'Energie Atomique, Université Paris-Sud, Université Paris-Saclay, Campus de Gif, Centre National de la Recherche Scientifique, 91190 Gif-sur-Yvette cedex, France (J.M., S.B.)
- Institute for Integrative Biology of the Cell, Centre National de la Recherche Scientifique, Commissariat à l'Energie Atomique, Université Paris-Sud, Université Paris-Saclay, Campus de Saclay, Commissariat à l'Energie Atomique Saclay, 91191 Gif-sur-Yvette cedex, France (A.K.-L.)
- Laboratoire des Interactions Plantes Microorganismes, Unité Mixte de Recherche Institut National de la Recherche Agronomique 441/Centre National de la Recherche Scientifique 2594, 31326 Castanet Tolosan cedex, France (R.B.)
- Research School of Biology, College of Medicine, Biology, and Environment, Australian National University, Canberra, Australian Capital Territory 2601, Australia (G.T.); and
- biOMICS Facility, Department of Animal and Plant Sciences, University of Sheffield, Sheffield, United Kingdom S10 2TN (P.P.)
| | - Gabriel Cornic
- Institute of Plant Sciences Paris-Saclay, Centre National de la Recherche Scientifique, Institut National de la Recherche Agronomique, Université Paris-Sud, Université Evry, Université Paris-Diderot, Université Paris-Saclay, 91405 Orsay, France (P.P., L.d.B., L.G., J.H., G.Q., A.D., B.P., B.G., R.D.P.)
- Ecologie, Systématique et Evolution, Université Paris-Sud, Centre National de la Recherche Scientifique, Université Paris-Saclay, 91405 Orsay cedex, France (C.L., T.R., C.F., G.C.)
- Grup de Recerca en Biologia de les Plantes en Condicions Mediterranies, Departament de Biologia, Universitat de les Illes Balears, 7122 Palma de Mallorca, Spain (I.F.-S., M.R.-C.)
- Plateforme Métabolisme Métabolome, Institute of Plant Sciences Paris-Saclay, Centre National de la Recherche Scientifique, Institut National de la Recherche Agronomique, Université Paris-Sud, Université Evry, Université Paris-Diderot, Université Paris-Saclay, 91405 Orsay, France (F.Gi., C.M., F.Gu., M.L.-S., B.G.)
- Institute for Integrative Biology of the Cell, Centre National de la Recherche Scientifique, Commissariat à l'Energie Atomique, Université Paris-Sud, Université Paris-Saclay, Campus de Gif, Centre National de la Recherche Scientifique, 91190 Gif-sur-Yvette cedex, France (J.M., S.B.)
- Institute for Integrative Biology of the Cell, Centre National de la Recherche Scientifique, Commissariat à l'Energie Atomique, Université Paris-Sud, Université Paris-Saclay, Campus de Saclay, Commissariat à l'Energie Atomique Saclay, 91191 Gif-sur-Yvette cedex, France (A.K.-L.)
- Laboratoire des Interactions Plantes Microorganismes, Unité Mixte de Recherche Institut National de la Recherche Agronomique 441/Centre National de la Recherche Scientifique 2594, 31326 Castanet Tolosan cedex, France (R.B.)
- Research School of Biology, College of Medicine, Biology, and Environment, Australian National University, Canberra, Australian Capital Territory 2601, Australia (G.T.); and
- biOMICS Facility, Department of Animal and Plant Sciences, University of Sheffield, Sheffield, United Kingdom S10 2TN (P.P.)
| | - Bernard Pineau
- Institute of Plant Sciences Paris-Saclay, Centre National de la Recherche Scientifique, Institut National de la Recherche Agronomique, Université Paris-Sud, Université Evry, Université Paris-Diderot, Université Paris-Saclay, 91405 Orsay, France (P.P., L.d.B., L.G., J.H., G.Q., A.D., B.P., B.G., R.D.P.)
- Ecologie, Systématique et Evolution, Université Paris-Sud, Centre National de la Recherche Scientifique, Université Paris-Saclay, 91405 Orsay cedex, France (C.L., T.R., C.F., G.C.)
- Grup de Recerca en Biologia de les Plantes en Condicions Mediterranies, Departament de Biologia, Universitat de les Illes Balears, 7122 Palma de Mallorca, Spain (I.F.-S., M.R.-C.)
- Plateforme Métabolisme Métabolome, Institute of Plant Sciences Paris-Saclay, Centre National de la Recherche Scientifique, Institut National de la Recherche Agronomique, Université Paris-Sud, Université Evry, Université Paris-Diderot, Université Paris-Saclay, 91405 Orsay, France (F.Gi., C.M., F.Gu., M.L.-S., B.G.)
- Institute for Integrative Biology of the Cell, Centre National de la Recherche Scientifique, Commissariat à l'Energie Atomique, Université Paris-Sud, Université Paris-Saclay, Campus de Gif, Centre National de la Recherche Scientifique, 91190 Gif-sur-Yvette cedex, France (J.M., S.B.)
- Institute for Integrative Biology of the Cell, Centre National de la Recherche Scientifique, Commissariat à l'Energie Atomique, Université Paris-Sud, Université Paris-Saclay, Campus de Saclay, Commissariat à l'Energie Atomique Saclay, 91191 Gif-sur-Yvette cedex, France (A.K.-L.)
- Laboratoire des Interactions Plantes Microorganismes, Unité Mixte de Recherche Institut National de la Recherche Agronomique 441/Centre National de la Recherche Scientifique 2594, 31326 Castanet Tolosan cedex, France (R.B.)
- Research School of Biology, College of Medicine, Biology, and Environment, Australian National University, Canberra, Australian Capital Territory 2601, Australia (G.T.); and
- biOMICS Facility, Department of Animal and Plant Sciences, University of Sheffield, Sheffield, United Kingdom S10 2TN (P.P.)
| | - Bertrand Gakière
- Institute of Plant Sciences Paris-Saclay, Centre National de la Recherche Scientifique, Institut National de la Recherche Agronomique, Université Paris-Sud, Université Evry, Université Paris-Diderot, Université Paris-Saclay, 91405 Orsay, France (P.P., L.d.B., L.G., J.H., G.Q., A.D., B.P., B.G., R.D.P.);
- Ecologie, Systématique et Evolution, Université Paris-Sud, Centre National de la Recherche Scientifique, Université Paris-Saclay, 91405 Orsay cedex, France (C.L., T.R., C.F., G.C.);
- Grup de Recerca en Biologia de les Plantes en Condicions Mediterranies, Departament de Biologia, Universitat de les Illes Balears, 7122 Palma de Mallorca, Spain (I.F.-S., M.R.-C.);
- Plateforme Métabolisme Métabolome, Institute of Plant Sciences Paris-Saclay, Centre National de la Recherche Scientifique, Institut National de la Recherche Agronomique, Université Paris-Sud, Université Evry, Université Paris-Diderot, Université Paris-Saclay, 91405 Orsay, France (F.Gi., C.M., F.Gu., M.L.-S., B.G.);
- Institute for Integrative Biology of the Cell, Centre National de la Recherche Scientifique, Commissariat à l'Energie Atomique, Université Paris-Sud, Université Paris-Saclay, Campus de Gif, Centre National de la Recherche Scientifique, 91190 Gif-sur-Yvette cedex, France (J.M., S.B.);
- Institute for Integrative Biology of the Cell, Centre National de la Recherche Scientifique, Commissariat à l'Energie Atomique, Université Paris-Sud, Université Paris-Saclay, Campus de Saclay, Commissariat à l'Energie Atomique Saclay, 91191 Gif-sur-Yvette cedex, France (A.K.-L.);
- Laboratoire des Interactions Plantes Microorganismes, Unité Mixte de Recherche Institut National de la Recherche Agronomique 441/Centre National de la Recherche Scientifique 2594, 31326 Castanet Tolosan cedex, France (R.B.);
- Research School of Biology, College of Medicine, Biology, and Environment, Australian National University, Canberra, Australian Capital Territory 2601, Australia (G.T.); and
- biOMICS Facility, Department of Animal and Plant Sciences, University of Sheffield, Sheffield, United Kingdom S10 2TN (P.P.)
| | - Rosine De Paepe
- Institute of Plant Sciences Paris-Saclay, Centre National de la Recherche Scientifique, Institut National de la Recherche Agronomique, Université Paris-Sud, Université Evry, Université Paris-Diderot, Université Paris-Saclay, 91405 Orsay, France (P.P., L.d.B., L.G., J.H., G.Q., A.D., B.P., B.G., R.D.P.)
- Ecologie, Systématique et Evolution, Université Paris-Sud, Centre National de la Recherche Scientifique, Université Paris-Saclay, 91405 Orsay cedex, France (C.L., T.R., C.F., G.C.)
- Grup de Recerca en Biologia de les Plantes en Condicions Mediterranies, Departament de Biologia, Universitat de les Illes Balears, 7122 Palma de Mallorca, Spain (I.F.-S., M.R.-C.)
- Plateforme Métabolisme Métabolome, Institute of Plant Sciences Paris-Saclay, Centre National de la Recherche Scientifique, Institut National de la Recherche Agronomique, Université Paris-Sud, Université Evry, Université Paris-Diderot, Université Paris-Saclay, 91405 Orsay, France (F.Gi., C.M., F.Gu., M.L.-S., B.G.)
- Institute for Integrative Biology of the Cell, Centre National de la Recherche Scientifique, Commissariat à l'Energie Atomique, Université Paris-Sud, Université Paris-Saclay, Campus de Gif, Centre National de la Recherche Scientifique, 91190 Gif-sur-Yvette cedex, France (J.M., S.B.)
- Institute for Integrative Biology of the Cell, Centre National de la Recherche Scientifique, Commissariat à l'Energie Atomique, Université Paris-Sud, Université Paris-Saclay, Campus de Saclay, Commissariat à l'Energie Atomique Saclay, 91191 Gif-sur-Yvette cedex, France (A.K.-L.)
- Laboratoire des Interactions Plantes Microorganismes, Unité Mixte de Recherche Institut National de la Recherche Agronomique 441/Centre National de la Recherche Scientifique 2594, 31326 Castanet Tolosan cedex, France (R.B.)
- Research School of Biology, College of Medicine, Biology, and Environment, Australian National University, Canberra, Australian Capital Territory 2601, Australia (G.T.); and
- biOMICS Facility, Department of Animal and Plant Sciences, University of Sheffield, Sheffield, United Kingdom S10 2TN (P.P.)
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Kühn K, Yin G, Duncan O, Law SR, Kubiszewski-Jakubiak S, Kaur P, Meyer E, Wang Y, Small CCDF, Giraud E, Narsai R, Whelan J. Decreasing electron flux through the cytochrome and/or alternative respiratory pathways triggers common and distinct cellular responses dependent on growth conditions. PLANT PHYSIOLOGY 2015; 167:228-50. [PMID: 25378695 PMCID: PMC4281006 DOI: 10.1104/pp.114.249946] [Citation(s) in RCA: 57] [Impact Index Per Article: 6.3] [Reference Citation Analysis] [Abstract] [MESH Headings] [Track Full Text] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 09/05/2014] [Accepted: 10/29/2014] [Indexed: 05/18/2023]
Abstract
Diverse signaling pathways are activated by perturbation of mitochondrial function under different growth conditions.Mitochondria have emerged as an important organelle for sensing and coping with stress in addition to being the sites of important metabolic pathways. Here, responses to moderate light and drought stress were examined in different Arabidopsis (Arabidopsis thaliana) mutant plants lacking a functional alternative oxidase (alternative oxidase1a [aox1a]), those with reduced cytochrome electron transport chain capacity (T3/T7 bacteriophage-type RNA polymerase, mitochondrial, and plastidial [rpoTmp]), and double mutants impaired in both pathways (aox1a:rpoTmp). Under conditions considered optimal for growth, transcriptomes of aox1a and rpoTmp were distinct. Under adverse growth conditions, however, transcriptome changes in aox1a and rpoTmp displayed a highly significant overlap and were indicative of a common mitochondrial stress response and down-regulation of photosynthesis. This suggests that the role of mitochondria to support photosynthesis is provided through either the alternative pathway or the cytochrome pathway, and when either pathway is inhibited, such as under environmental stress, a common, dramatic, and succinct mitochondrial signal is activated to alter energy metabolism in both organelles. aox1a:rpoTmp double mutants grown under optimal conditions showed dramatic reductions in biomass production compared with aox1a and rpoTmp and a transcriptome that was distinct from aox1a or rpoTmp. Transcript data indicating activation of mitochondrial biogenesis in aox1a:rpoTmp were supported by a proteomic analysis of over 200 proteins. Under optimal conditions, aox1a:rpoTmp plants seemed to switch on many of the typical mitochondrial stress regulators. Under adverse conditions, aox1a:rpoTmp turned off these responses and displayed a biotic stress response. Taken together, these results highlight the diverse signaling pathways activated by the perturbation of mitochondrial function under different growth conditions.
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Affiliation(s)
- Kristina Kühn
- Molekulare Zellbiologie der Pflanzen, Institut für Biologie, Humboldt-Universität zu Berlin, D-10115 Berlin, Germany (K.K.);Australian Research Council Centre of Excellence in Plant Energy Biology (G.Y., O.D., S.K.-J., C.C.d.F.S.) andCentre for Plant Genetics and Breeding (P.K.), University of Western Australia, Crawley, Western Australia 6009, Australia;National Genebank, Institute of Crop Science, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081, China (G.Y.);Australian Research Council Centre of Excellence in Plant Energy Biology, School of Life Science, La Trobe University, Bundoora, Victoria 3083, Australia (S.R.L., Y.W., R.N., J.W.);Department of Organelle Biology and Biotechnology, Max-Planck-Institut für Molekulare Pflanzenphysiologie, D-14476 Potsdam-Golm, Germany (E.M.); andIllumina, Inc., Scoresby, Victoria 3179, Australia (E.G.)
| | - Guangkun Yin
- Molekulare Zellbiologie der Pflanzen, Institut für Biologie, Humboldt-Universität zu Berlin, D-10115 Berlin, Germany (K.K.);Australian Research Council Centre of Excellence in Plant Energy Biology (G.Y., O.D., S.K.-J., C.C.d.F.S.) andCentre for Plant Genetics and Breeding (P.K.), University of Western Australia, Crawley, Western Australia 6009, Australia;National Genebank, Institute of Crop Science, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081, China (G.Y.);Australian Research Council Centre of Excellence in Plant Energy Biology, School of Life Science, La Trobe University, Bundoora, Victoria 3083, Australia (S.R.L., Y.W., R.N., J.W.);Department of Organelle Biology and Biotechnology, Max-Planck-Institut für Molekulare Pflanzenphysiologie, D-14476 Potsdam-Golm, Germany (E.M.); andIllumina, Inc., Scoresby, Victoria 3179, Australia (E.G.)
| | - Owen Duncan
- Molekulare Zellbiologie der Pflanzen, Institut für Biologie, Humboldt-Universität zu Berlin, D-10115 Berlin, Germany (K.K.);Australian Research Council Centre of Excellence in Plant Energy Biology (G.Y., O.D., S.K.-J., C.C.d.F.S.) andCentre for Plant Genetics and Breeding (P.K.), University of Western Australia, Crawley, Western Australia 6009, Australia;National Genebank, Institute of Crop Science, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081, China (G.Y.);Australian Research Council Centre of Excellence in Plant Energy Biology, School of Life Science, La Trobe University, Bundoora, Victoria 3083, Australia (S.R.L., Y.W., R.N., J.W.);Department of Organelle Biology and Biotechnology, Max-Planck-Institut für Molekulare Pflanzenphysiologie, D-14476 Potsdam-Golm, Germany (E.M.); andIllumina, Inc., Scoresby, Victoria 3179, Australia (E.G.)
| | - Simon R Law
- Molekulare Zellbiologie der Pflanzen, Institut für Biologie, Humboldt-Universität zu Berlin, D-10115 Berlin, Germany (K.K.);Australian Research Council Centre of Excellence in Plant Energy Biology (G.Y., O.D., S.K.-J., C.C.d.F.S.) andCentre for Plant Genetics and Breeding (P.K.), University of Western Australia, Crawley, Western Australia 6009, Australia;National Genebank, Institute of Crop Science, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081, China (G.Y.);Australian Research Council Centre of Excellence in Plant Energy Biology, School of Life Science, La Trobe University, Bundoora, Victoria 3083, Australia (S.R.L., Y.W., R.N., J.W.);Department of Organelle Biology and Biotechnology, Max-Planck-Institut für Molekulare Pflanzenphysiologie, D-14476 Potsdam-Golm, Germany (E.M.); andIllumina, Inc., Scoresby, Victoria 3179, Australia (E.G.)
| | - Szymon Kubiszewski-Jakubiak
- Molekulare Zellbiologie der Pflanzen, Institut für Biologie, Humboldt-Universität zu Berlin, D-10115 Berlin, Germany (K.K.);Australian Research Council Centre of Excellence in Plant Energy Biology (G.Y., O.D., S.K.-J., C.C.d.F.S.) andCentre for Plant Genetics and Breeding (P.K.), University of Western Australia, Crawley, Western Australia 6009, Australia;National Genebank, Institute of Crop Science, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081, China (G.Y.);Australian Research Council Centre of Excellence in Plant Energy Biology, School of Life Science, La Trobe University, Bundoora, Victoria 3083, Australia (S.R.L., Y.W., R.N., J.W.);Department of Organelle Biology and Biotechnology, Max-Planck-Institut für Molekulare Pflanzenphysiologie, D-14476 Potsdam-Golm, Germany (E.M.); andIllumina, Inc., Scoresby, Victoria 3179, Australia (E.G.)
| | - Parwinder Kaur
- Molekulare Zellbiologie der Pflanzen, Institut für Biologie, Humboldt-Universität zu Berlin, D-10115 Berlin, Germany (K.K.);Australian Research Council Centre of Excellence in Plant Energy Biology (G.Y., O.D., S.K.-J., C.C.d.F.S.) andCentre for Plant Genetics and Breeding (P.K.), University of Western Australia, Crawley, Western Australia 6009, Australia;National Genebank, Institute of Crop Science, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081, China (G.Y.);Australian Research Council Centre of Excellence in Plant Energy Biology, School of Life Science, La Trobe University, Bundoora, Victoria 3083, Australia (S.R.L., Y.W., R.N., J.W.);Department of Organelle Biology and Biotechnology, Max-Planck-Institut für Molekulare Pflanzenphysiologie, D-14476 Potsdam-Golm, Germany (E.M.); andIllumina, Inc., Scoresby, Victoria 3179, Australia (E.G.)
| | - Etienne Meyer
- Molekulare Zellbiologie der Pflanzen, Institut für Biologie, Humboldt-Universität zu Berlin, D-10115 Berlin, Germany (K.K.);Australian Research Council Centre of Excellence in Plant Energy Biology (G.Y., O.D., S.K.-J., C.C.d.F.S.) andCentre for Plant Genetics and Breeding (P.K.), University of Western Australia, Crawley, Western Australia 6009, Australia;National Genebank, Institute of Crop Science, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081, China (G.Y.);Australian Research Council Centre of Excellence in Plant Energy Biology, School of Life Science, La Trobe University, Bundoora, Victoria 3083, Australia (S.R.L., Y.W., R.N., J.W.);Department of Organelle Biology and Biotechnology, Max-Planck-Institut für Molekulare Pflanzenphysiologie, D-14476 Potsdam-Golm, Germany (E.M.); andIllumina, Inc., Scoresby, Victoria 3179, Australia (E.G.)
| | - Yan Wang
- Molekulare Zellbiologie der Pflanzen, Institut für Biologie, Humboldt-Universität zu Berlin, D-10115 Berlin, Germany (K.K.);Australian Research Council Centre of Excellence in Plant Energy Biology (G.Y., O.D., S.K.-J., C.C.d.F.S.) andCentre for Plant Genetics and Breeding (P.K.), University of Western Australia, Crawley, Western Australia 6009, Australia;National Genebank, Institute of Crop Science, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081, China (G.Y.);Australian Research Council Centre of Excellence in Plant Energy Biology, School of Life Science, La Trobe University, Bundoora, Victoria 3083, Australia (S.R.L., Y.W., R.N., J.W.);Department of Organelle Biology and Biotechnology, Max-Planck-Institut für Molekulare Pflanzenphysiologie, D-14476 Potsdam-Golm, Germany (E.M.); andIllumina, Inc., Scoresby, Victoria 3179, Australia (E.G.)
| | - Catherine Colas des Francs Small
- Molekulare Zellbiologie der Pflanzen, Institut für Biologie, Humboldt-Universität zu Berlin, D-10115 Berlin, Germany (K.K.);Australian Research Council Centre of Excellence in Plant Energy Biology (G.Y., O.D., S.K.-J., C.C.d.F.S.) andCentre for Plant Genetics and Breeding (P.K.), University of Western Australia, Crawley, Western Australia 6009, Australia;National Genebank, Institute of Crop Science, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081, China (G.Y.);Australian Research Council Centre of Excellence in Plant Energy Biology, School of Life Science, La Trobe University, Bundoora, Victoria 3083, Australia (S.R.L., Y.W., R.N., J.W.);Department of Organelle Biology and Biotechnology, Max-Planck-Institut für Molekulare Pflanzenphysiologie, D-14476 Potsdam-Golm, Germany (E.M.); andIllumina, Inc., Scoresby, Victoria 3179, Australia (E.G.)
| | - Estelle Giraud
- Molekulare Zellbiologie der Pflanzen, Institut für Biologie, Humboldt-Universität zu Berlin, D-10115 Berlin, Germany (K.K.);Australian Research Council Centre of Excellence in Plant Energy Biology (G.Y., O.D., S.K.-J., C.C.d.F.S.) andCentre for Plant Genetics and Breeding (P.K.), University of Western Australia, Crawley, Western Australia 6009, Australia;National Genebank, Institute of Crop Science, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081, China (G.Y.);Australian Research Council Centre of Excellence in Plant Energy Biology, School of Life Science, La Trobe University, Bundoora, Victoria 3083, Australia (S.R.L., Y.W., R.N., J.W.);Department of Organelle Biology and Biotechnology, Max-Planck-Institut für Molekulare Pflanzenphysiologie, D-14476 Potsdam-Golm, Germany (E.M.); andIllumina, Inc., Scoresby, Victoria 3179, Australia (E.G.)
| | - Reena Narsai
- Molekulare Zellbiologie der Pflanzen, Institut für Biologie, Humboldt-Universität zu Berlin, D-10115 Berlin, Germany (K.K.);Australian Research Council Centre of Excellence in Plant Energy Biology (G.Y., O.D., S.K.-J., C.C.d.F.S.) andCentre for Plant Genetics and Breeding (P.K.), University of Western Australia, Crawley, Western Australia 6009, Australia;National Genebank, Institute of Crop Science, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081, China (G.Y.);Australian Research Council Centre of Excellence in Plant Energy Biology, School of Life Science, La Trobe University, Bundoora, Victoria 3083, Australia (S.R.L., Y.W., R.N., J.W.);Department of Organelle Biology and Biotechnology, Max-Planck-Institut für Molekulare Pflanzenphysiologie, D-14476 Potsdam-Golm, Germany (E.M.); andIllumina, Inc., Scoresby, Victoria 3179, Australia (E.G.)
| | - James Whelan
- Molekulare Zellbiologie der Pflanzen, Institut für Biologie, Humboldt-Universität zu Berlin, D-10115 Berlin, Germany (K.K.);Australian Research Council Centre of Excellence in Plant Energy Biology (G.Y., O.D., S.K.-J., C.C.d.F.S.) andCentre for Plant Genetics and Breeding (P.K.), University of Western Australia, Crawley, Western Australia 6009, Australia;National Genebank, Institute of Crop Science, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081, China (G.Y.);Australian Research Council Centre of Excellence in Plant Energy Biology, School of Life Science, La Trobe University, Bundoora, Victoria 3083, Australia (S.R.L., Y.W., R.N., J.W.);Department of Organelle Biology and Biotechnology, Max-Planck-Institut für Molekulare Pflanzenphysiologie, D-14476 Potsdam-Golm, Germany (E.M.); andIllumina, Inc., Scoresby, Victoria 3179, Australia (E.G.)
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