Six-rowed spike 4 (Vrs4) regulates spike architecture and lateral spikelet fertility in barley (Hordeum vulgare L.)

Blütenstand-Architektur; Gerste; Reihentyp; Vrs1; Vrs4; RAMOSA2; Entwicklung; Mutantanalyse; Genetisch Regulierung; Cytokinin;Trehalose-6-Phosphat

Gespeichert in:

Autor*in:	Koppolu, Ravi [verfasserIn] Graner, Andreas - Prof. Dr. [gutachter] Komatsuda, Takao - Dr. [gutachter]
Hochschulschrift:	Halle, Univ., Naturwissenschaftliche Fakultät III, Diss., 2014

Format:	E-Book
Sprache:	Englisch

Erschienen:	2014

Schlagwörter:	Gerste / Ähre / Blütenstand / Fertilität / Genregulation
Formangabe:	Hochschulschrift

Anmerkung:	Tag der Verteidigung: 13.10.2014
Umfang:	Online-Ressource (151 Bl. = 6,76 mb)

Weitere Ausgabe:	Druckausg. Koppolu, Ravi: Six-rowed spike 4 (Vrs4) regulates spike architecture and lateral spikelet fertility in barley (Hordeum vulgare L.) - 2014

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title_auth	Six-rowed spike 4 (Vrs4) regulates spike architecture and lateral spikelet fertility in barley (Hordeum vulgare L.)
abstract	Blütenstand-Architektur; Gerste; Reihentyp; Vrs1; Vrs4; RAMOSA2; Entwicklung; Mutantanalyse; Genetisch Regulierung; Cytokinin;Trehalose-6-Phosphat Inflorescence architecture; Barley row-type; Vrs1; Vrs4; RAMOSA2; Development; Mutant analysis; Genetic regulation; Cytokinin; Trehalose-6-phosphate Der Blütenstand der Gerste trägt drei blühende Ährchen auf jeder Ährchenstufe (ein zentrales plus zwei seitlichen Ährchen). Der Reihentyp der Gerstenähre wird durch die Fruchtbarkeit/Fertilität der seitlichen Ährchen bestimmt. Varietäten mit sechsreihigen Ährchen haben fruchtbare seitliche Ährchen, während die seitlichen Ährchen in zweireihigen Gersten steril sind. Bisher wurden zwei Loci isoliert, die den Reihentyp der Gerste bestimmen: Six-rowed spike 1 (Vrs1) und Intermedium-C. In der vorliegenden Studie wurde ein neuer Locus,Vrs4 durch genetische Kartierung und Mutantenanalyse isoliert und charakterisiert. Vrs4 entspricht dem Gerstenortholog des Maisblütenstandsgens, RAMOSA2 (RA2). Vrs4 Mutanten zeigen Fruchtbarkeit der seitlichen Ährchen und eine Nichtdeterminierung des Blütenstandes. Expressionsanalysen durch mRNA in situ Hybridisierung und Microarrayanalysen zeigen, dass Vrs4 (HvRA2) den Reihen-/Zeilentyp durch Wechselwirkungen mit Vrs1 (HvHOX1) reguliert. Möglicherweise wird auch SISTER OF RAMOSA3 (HvSRA3), eine putative Trehalose-6-phosphat Phosphatase im Trehalosestoffwechsel, durch Vrs4 reguliert. HvSRA ist wahrscheinlich an der Determination des Blütenstandes beteiligt. Obwohl RA2 in Gräsern evolutionär sehr konserviert ist, scheinen die nachgeschalteten Zielgene von RA2 in Gerste und möglicherweise auch in anderen Triticeae-Arten modifiziert worden zu sein. Barley inflorescence (spike) bears three one flowered spikelets at each rachis internode (one central, two lateral spikelets). Fertility of the lateral spikelets gives row-type identity to barley. Six-rowed spikes have fertile lateral spikelets whereas the lateral spikelets in two-rowed barley are sterile. So far, two loci governing the row-type were isolated that are Six-rowed spike 1 (Vrs1) and Intermedium-C. Present study reports the isolation of Vrs4 by genetic mapping and mutant analysis. Vrs4 underlies a barley ortholog of the maize inflorescence architecture gene RAMOSA2 (RA2). vrs4 mutants showed lateral spikelet fertility and spikelet indeterminacy. Expression analyses through mRNA in situ hybridization and microarray showed that Vrs4 (HvRA2) controls the row-type through Vrs1 (HvHox1). Vrs4 may also regulate SISTER OF RAMOSA3 (HvSRA), a putative trehalose-6-phosphate phosphatase involved in trehalose-6-phosphate homeostasis, implicated to control spikelet determinacy. Expression data illustrated that, although RA2 is conserved among different grass species, its down-stream target genes appear to be modified in barley and possibly other species of tribe Triticeae. Tag der Verteidigung: 13.10.2014
abstractGer	Blütenstand-Architektur; Gerste; Reihentyp; Vrs1; Vrs4; RAMOSA2; Entwicklung; Mutantanalyse; Genetisch Regulierung; Cytokinin;Trehalose-6-Phosphat Inflorescence architecture; Barley row-type; Vrs1; Vrs4; RAMOSA2; Development; Mutant analysis; Genetic regulation; Cytokinin; Trehalose-6-phosphate Der Blütenstand der Gerste trägt drei blühende Ährchen auf jeder Ährchenstufe (ein zentrales plus zwei seitlichen Ährchen). Der Reihentyp der Gerstenähre wird durch die Fruchtbarkeit/Fertilität der seitlichen Ährchen bestimmt. Varietäten mit sechsreihigen Ährchen haben fruchtbare seitliche Ährchen, während die seitlichen Ährchen in zweireihigen Gersten steril sind. Bisher wurden zwei Loci isoliert, die den Reihentyp der Gerste bestimmen: Six-rowed spike 1 (Vrs1) und Intermedium-C. In der vorliegenden Studie wurde ein neuer Locus,Vrs4 durch genetische Kartierung und Mutantenanalyse isoliert und charakterisiert. Vrs4 entspricht dem Gerstenortholog des Maisblütenstandsgens, RAMOSA2 (RA2). Vrs4 Mutanten zeigen Fruchtbarkeit der seitlichen Ährchen und eine Nichtdeterminierung des Blütenstandes. Expressionsanalysen durch mRNA in situ Hybridisierung und Microarrayanalysen zeigen, dass Vrs4 (HvRA2) den Reihen-/Zeilentyp durch Wechselwirkungen mit Vrs1 (HvHOX1) reguliert. Möglicherweise wird auch SISTER OF RAMOSA3 (HvSRA3), eine putative Trehalose-6-phosphat Phosphatase im Trehalosestoffwechsel, durch Vrs4 reguliert. HvSRA ist wahrscheinlich an der Determination des Blütenstandes beteiligt. Obwohl RA2 in Gräsern evolutionär sehr konserviert ist, scheinen die nachgeschalteten Zielgene von RA2 in Gerste und möglicherweise auch in anderen Triticeae-Arten modifiziert worden zu sein. Barley inflorescence (spike) bears three one flowered spikelets at each rachis internode (one central, two lateral spikelets). Fertility of the lateral spikelets gives row-type identity to barley. Six-rowed spikes have fertile lateral spikelets whereas the lateral spikelets in two-rowed barley are sterile. So far, two loci governing the row-type were isolated that are Six-rowed spike 1 (Vrs1) and Intermedium-C. Present study reports the isolation of Vrs4 by genetic mapping and mutant analysis. Vrs4 underlies a barley ortholog of the maize inflorescence architecture gene RAMOSA2 (RA2). vrs4 mutants showed lateral spikelet fertility and spikelet indeterminacy. Expression analyses through mRNA in situ hybridization and microarray showed that Vrs4 (HvRA2) controls the row-type through Vrs1 (HvHox1). Vrs4 may also regulate SISTER OF RAMOSA3 (HvSRA), a putative trehalose-6-phosphate phosphatase involved in trehalose-6-phosphate homeostasis, implicated to control spikelet determinacy. Expression data illustrated that, although RA2 is conserved among different grass species, its down-stream target genes appear to be modified in barley and possibly other species of tribe Triticeae. Tag der Verteidigung: 13.10.2014
abstract_unstemmed	Blütenstand-Architektur; Gerste; Reihentyp; Vrs1; Vrs4; RAMOSA2; Entwicklung; Mutantanalyse; Genetisch Regulierung; Cytokinin;Trehalose-6-Phosphat Inflorescence architecture; Barley row-type; Vrs1; Vrs4; RAMOSA2; Development; Mutant analysis; Genetic regulation; Cytokinin; Trehalose-6-phosphate Der Blütenstand der Gerste trägt drei blühende Ährchen auf jeder Ährchenstufe (ein zentrales plus zwei seitlichen Ährchen). Der Reihentyp der Gerstenähre wird durch die Fruchtbarkeit/Fertilität der seitlichen Ährchen bestimmt. Varietäten mit sechsreihigen Ährchen haben fruchtbare seitliche Ährchen, während die seitlichen Ährchen in zweireihigen Gersten steril sind. Bisher wurden zwei Loci isoliert, die den Reihentyp der Gerste bestimmen: Six-rowed spike 1 (Vrs1) und Intermedium-C. In der vorliegenden Studie wurde ein neuer Locus,Vrs4 durch genetische Kartierung und Mutantenanalyse isoliert und charakterisiert. Vrs4 entspricht dem Gerstenortholog des Maisblütenstandsgens, RAMOSA2 (RA2). Vrs4 Mutanten zeigen Fruchtbarkeit der seitlichen Ährchen und eine Nichtdeterminierung des Blütenstandes. Expressionsanalysen durch mRNA in situ Hybridisierung und Microarrayanalysen zeigen, dass Vrs4 (HvRA2) den Reihen-/Zeilentyp durch Wechselwirkungen mit Vrs1 (HvHOX1) reguliert. Möglicherweise wird auch SISTER OF RAMOSA3 (HvSRA3), eine putative Trehalose-6-phosphat Phosphatase im Trehalosestoffwechsel, durch Vrs4 reguliert. HvSRA ist wahrscheinlich an der Determination des Blütenstandes beteiligt. Obwohl RA2 in Gräsern evolutionär sehr konserviert ist, scheinen die nachgeschalteten Zielgene von RA2 in Gerste und möglicherweise auch in anderen Triticeae-Arten modifiziert worden zu sein. Barley inflorescence (spike) bears three one flowered spikelets at each rachis internode (one central, two lateral spikelets). Fertility of the lateral spikelets gives row-type identity to barley. Six-rowed spikes have fertile lateral spikelets whereas the lateral spikelets in two-rowed barley are sterile. So far, two loci governing the row-type were isolated that are Six-rowed spike 1 (Vrs1) and Intermedium-C. Present study reports the isolation of Vrs4 by genetic mapping and mutant analysis. Vrs4 underlies a barley ortholog of the maize inflorescence architecture gene RAMOSA2 (RA2). vrs4 mutants showed lateral spikelet fertility and spikelet indeterminacy. Expression analyses through mRNA in situ hybridization and microarray showed that Vrs4 (HvRA2) controls the row-type through Vrs1 (HvHox1). Vrs4 may also regulate SISTER OF RAMOSA3 (HvSRA), a putative trehalose-6-phosphate phosphatase involved in trehalose-6-phosphate homeostasis, implicated to control spikelet determinacy. Expression data illustrated that, although RA2 is conserved among different grass species, its down-stream target genes appear to be modified in barley and possibly other species of tribe Triticeae. Tag der Verteidigung: 13.10.2014
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Der Reihentyp der Gerstenähre wird durch die Fruchtbarkeit/Fertilität der seitlichen Ährchen bestimmt. Varietäten mit sechsreihigen Ährchen haben fruchtbare seitliche Ährchen, während die seitlichen Ährchen in zweireihigen Gersten steril sind. Bisher wurden zwei Loci isoliert, die den Reihentyp der Gerste bestimmen: Six-rowed spike 1 (Vrs1) und Intermedium-C. In der vorliegenden Studie wurde ein neuer Locus,Vrs4 durch genetische Kartierung und Mutantenanalyse isoliert und charakterisiert. Vrs4 entspricht dem Gerstenortholog des Maisblütenstandsgens, RAMOSA2 (RA2). Vrs4 Mutanten zeigen Fruchtbarkeit der seitlichen Ährchen und eine Nichtdeterminierung des Blütenstandes. Expressionsanalysen durch mRNA in situ Hybridisierung und Microarrayanalysen zeigen, dass Vrs4 (HvRA2) den Reihen-/Zeilentyp durch Wechselwirkungen mit Vrs1 (HvHOX1) reguliert. 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Vrs4 underlies a barley ortholog of the maize inflorescence architecture gene RAMOSA2 (RA2). vrs4 mutants showed lateral spikelet fertility and spikelet indeterminacy. Expression analyses through mRNA in situ hybridization and microarray showed that Vrs4 (HvRA2) controls the row-type through Vrs1 (HvHox1). Vrs4 may also regulate SISTER OF RAMOSA3 (HvSRA), a putative trehalose-6-phosphate phosphatase involved in trehalose-6-phosphate homeostasis, implicated to control spikelet determinacy. Expression data illustrated that, although RA2 is conserved among different grass species, its down-stream target genes appear to be modified in barley and possibly other species of tribe Triticeae. 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(DE-627)819014958 https://opendata.uni-halle.de/handle/1981185920/8169 Verlag Volltext http://dx.doi.org/10.25673/1398 Resolving-System Volltext http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:3:4-13756 Resolving-System Volltext http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:3:4-13756 2015-04-01 Resolving-System Volltext http://d-nb.info/1067842543/34 2015-04-01 Langzeitarchivierung Nationalbibliothek Volltext http://digital.bibliothek.uni-halle.de/urn/urn:nbn:de:gbv:3:4-13756 2015-04-01 Verlag kostenfrei Volltext GBV-ODiss GBV_ILN_20 ISIL_DE-84 SYSFLAG_1 GBV_KXP GBV_ILN_21 ISIL_DE-46 GBV_ILN_22 ISIL_DE-18 GBV_ILN_23 ISIL_DE-830 GBV_ILN_40 ISIL_DE-7 GBV_ILN_60 ISIL_DE-705 GBV_ILN_63 ISIL_DE-Wim2 GBV_ILN_64 GBV_ILN_65 ISIL_DE-3 GBV_ILN_70 ISIL_DE-89 GBV_ILN_73 ISIL_DE-95 GBV_ILN_105 ISIL_DE-841 GBV_ILN_132 ISIL_DE-959 GBV_ILN_161 ISIL_DE-960 GBV_ILN_293 ISIL_DE-960-3 GBV_ILN_370 ISIL_DE-1373 48.58 Pflanzenzüchtung (DE-627)106409182 BO 20 01 0084 1533718369 x 02-04-15 21 01 0046 1533742375 z 02-04-15 22 01 0018 1533773777 SUBolrd xu 02-04-15 23 01 0830 153379670X olr-d x 02-04-15 40 01 0007 1533827915 xsn 02-04-15 60 01 0705 1533851727 OLRD z 02-04-15 63 01 3401 1541216857 ORD x 16-05-15 64 01 3064 1528270614 x 26-02-15 65 01 0003 1528270207 03 --%%-- eThesis --%%-- --%%-- 09 --%%-- 15 H 39 --%%-- --%%-- k3olw 26-02-15 70 01 0089 1533890633 zdt 02-04-15 73 01 0095 1649964803 x 08-12-16 105 01 0841 1596409584 z 21-01-16 132 01 0959 1591493994 OLR-DISS x 19-12-15 161 01 0960 1597689718 ORD x 28-01-16 293 01 3293 1598218905 ORD xf 28-01-16 370 01 4370 1533883386 x 02-04-15 20 01 0084 http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:3:4-13756 21 01 0046 http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:3:4-13756 22 01 0018 http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:3:4-13756 23 01 0830 http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:3:4-13756 40 01 0007 http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:3:4-13756 60 01 0705 http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:3:4-13756 63 01 3401 E-Book http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:3:4-13756 LF 70 01 0089 http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:3:4-13756 73 01 0095 http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:3:4-13756 105 01 0841 http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:3:4-13756 132 01 0959 http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:3:4-13756 161 01 0960 http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:3:4-13756 293 01 3293 http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:3:4-13756 370 01 4370 http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:3:4-13756 64 00 3064 00 (DE-627)52763686X Institut für Agrar- und Ernährungswissenschaften <Halle, Saale> 64 00 3064 01 (DE-627)355383551 Promotion 60 01 0705 10 ho 64 01 3064 99 j2014 20 01 0084 OLRD 370 01 4370 OLRD 22 01 0018 SUBolrd 23 01 0830 olr-d 60 01 0705 OLRD 63 01 3401 ORD 132 01 0959 OLR-DISS 161 01 0960 ORD 293 01 3293 ORD 23 01 0830 2015-04-02:11:04:08
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Der Reihentyp der Gerstenähre wird durch die Fruchtbarkeit/Fertilität der seitlichen Ährchen bestimmt. Varietäten mit sechsreihigen Ährchen haben fruchtbare seitliche Ährchen, während die seitlichen Ährchen in zweireihigen Gersten steril sind. Bisher wurden zwei Loci isoliert, die den Reihentyp der Gerste bestimmen: Six-rowed spike 1 (Vrs1) und Intermedium-C. In der vorliegenden Studie wurde ein neuer Locus,Vrs4 durch genetische Kartierung und Mutantenanalyse isoliert und charakterisiert. Vrs4 entspricht dem Gerstenortholog des Maisblütenstandsgens, RAMOSA2 (RA2). Vrs4 Mutanten zeigen Fruchtbarkeit der seitlichen Ährchen und eine Nichtdeterminierung des Blütenstandes. Expressionsanalysen durch mRNA in situ Hybridisierung und Microarrayanalysen zeigen, dass Vrs4 (HvRA2) den Reihen-/Zeilentyp durch Wechselwirkungen mit Vrs1 (HvHOX1) reguliert. Möglicherweise wird auch SISTER OF RAMOSA3 (HvSRA3), eine putative Trehalose-6-phosphat Phosphatase im Trehalosestoffwechsel, durch Vrs4 reguliert. HvSRA ist wahrscheinlich an der Determination des Blütenstandes beteiligt. Obwohl RA2 in Gräsern evolutionär sehr konserviert ist, scheinen die nachgeschalteten Zielgene von RA2 in Gerste und möglicherweise auch in anderen Triticeae-Arten modifiziert worden zu sein. Barley inflorescence (spike) bears three one flowered spikelets at each rachis internode (one central, two lateral spikelets). Fertility of the lateral spikelets gives row-type identity to barley. Six-rowed spikes have fertile lateral spikelets whereas the lateral spikelets in two-rowed barley are sterile. So far, two loci governing the row-type were isolated that are Six-rowed spike 1 (Vrs1) and Intermedium-C. Present study reports the isolation of Vrs4 by genetic mapping and mutant analysis. Vrs4 underlies a barley ortholog of the maize inflorescence architecture gene RAMOSA2 (RA2). vrs4 mutants showed lateral spikelet fertility and spikelet indeterminacy. Expression analyses through mRNA in situ hybridization and microarray showed that Vrs4 (HvRA2) controls the row-type through Vrs1 (HvHox1). Vrs4 may also regulate SISTER OF RAMOSA3 (HvSRA), a putative trehalose-6-phosphate phosphatase involved in trehalose-6-phosphate homeostasis, implicated to control spikelet determinacy. Expression data illustrated that, although RA2 is conserved among different grass species, its down-stream target genes appear to be modified in barley and possibly other species of tribe Triticeae. 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Der Reihentyp der Gerstenähre wird durch die Fruchtbarkeit/Fertilität der seitlichen Ährchen bestimmt. Varietäten mit sechsreihigen Ährchen haben fruchtbare seitliche Ährchen, während die seitlichen Ährchen in zweireihigen Gersten steril sind. Bisher wurden zwei Loci isoliert, die den Reihentyp der Gerste bestimmen: Six-rowed spike 1 (Vrs1) und Intermedium-C. In der vorliegenden Studie wurde ein neuer Locus,Vrs4 durch genetische Kartierung und Mutantenanalyse isoliert und charakterisiert. Vrs4 entspricht dem Gerstenortholog des Maisblütenstandsgens, RAMOSA2 (RA2). Vrs4 Mutanten zeigen Fruchtbarkeit der seitlichen Ährchen und eine Nichtdeterminierung des Blütenstandes. Expressionsanalysen durch mRNA in situ Hybridisierung und Microarrayanalysen zeigen, dass Vrs4 (HvRA2) den Reihen-/Zeilentyp durch Wechselwirkungen mit Vrs1 (HvHOX1) reguliert. Möglicherweise wird auch SISTER OF RAMOSA3 (HvSRA3), eine putative Trehalose-6-phosphat Phosphatase im Trehalosestoffwechsel, durch Vrs4 reguliert. HvSRA ist wahrscheinlich an der Determination des Blütenstandes beteiligt. Obwohl RA2 in Gräsern evolutionär sehr konserviert ist, scheinen die nachgeschalteten Zielgene von RA2 in Gerste und möglicherweise auch in anderen Triticeae-Arten modifiziert worden zu sein. Barley inflorescence (spike) bears three one flowered spikelets at each rachis internode (one central, two lateral spikelets). Fertility of the lateral spikelets gives row-type identity to barley. Six-rowed spikes have fertile lateral spikelets whereas the lateral spikelets in two-rowed barley are sterile. So far, two loci governing the row-type were isolated that are Six-rowed spike 1 (Vrs1) and Intermedium-C. Present study reports the isolation of Vrs4 by genetic mapping and mutant analysis. Vrs4 underlies a barley ortholog of the maize inflorescence architecture gene RAMOSA2 (RA2). vrs4 mutants showed lateral spikelet fertility and spikelet indeterminacy. Expression analyses through mRNA in situ hybridization and microarray showed that Vrs4 (HvRA2) controls the row-type through Vrs1 (HvHox1). Vrs4 may also regulate SISTER OF RAMOSA3 (HvSRA), a putative trehalose-6-phosphate phosphatase involved in trehalose-6-phosphate homeostasis, implicated to control spikelet determinacy. Expression data illustrated that, although RA2 is conserved among different grass species, its down-stream target genes appear to be modified in barley and possibly other species of tribe Triticeae. 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Der Reihentyp der Gerstenähre wird durch die Fruchtbarkeit/Fertilität der seitlichen Ährchen bestimmt. Varietäten mit sechsreihigen Ährchen haben fruchtbare seitliche Ährchen, während die seitlichen Ährchen in zweireihigen Gersten steril sind. Bisher wurden zwei Loci isoliert, die den Reihentyp der Gerste bestimmen: Six-rowed spike 1 (Vrs1) und Intermedium-C. In der vorliegenden Studie wurde ein neuer Locus,Vrs4 durch genetische Kartierung und Mutantenanalyse isoliert und charakterisiert. Vrs4 entspricht dem Gerstenortholog des Maisblütenstandsgens, RAMOSA2 (RA2). Vrs4 Mutanten zeigen Fruchtbarkeit der seitlichen Ährchen und eine Nichtdeterminierung des Blütenstandes. Expressionsanalysen durch mRNA in situ Hybridisierung und Microarrayanalysen zeigen, dass Vrs4 (HvRA2) den Reihen-/Zeilentyp durch Wechselwirkungen mit Vrs1 (HvHOX1) reguliert. Möglicherweise wird auch SISTER OF RAMOSA3 (HvSRA3), eine putative Trehalose-6-phosphat Phosphatase im Trehalosestoffwechsel, durch Vrs4 reguliert. HvSRA ist wahrscheinlich an der Determination des Blütenstandes beteiligt. Obwohl RA2 in Gräsern evolutionär sehr konserviert ist, scheinen die nachgeschalteten Zielgene von RA2 in Gerste und möglicherweise auch in anderen Triticeae-Arten modifiziert worden zu sein. Barley inflorescence (spike) bears three one flowered spikelets at each rachis internode (one central, two lateral spikelets). Fertility of the lateral spikelets gives row-type identity to barley. Six-rowed spikes have fertile lateral spikelets whereas the lateral spikelets in two-rowed barley are sterile. So far, two loci governing the row-type were isolated that are Six-rowed spike 1 (Vrs1) and Intermedium-C. Present study reports the isolation of Vrs4 by genetic mapping and mutant analysis. Vrs4 underlies a barley ortholog of the maize inflorescence architecture gene RAMOSA2 (RA2). vrs4 mutants showed lateral spikelet fertility and spikelet indeterminacy. Expression analyses through mRNA in situ hybridization and microarray showed that Vrs4 (HvRA2) controls the row-type through Vrs1 (HvHox1). Vrs4 may also regulate SISTER OF RAMOSA3 (HvSRA), a putative trehalose-6-phosphate phosphatase involved in trehalose-6-phosphate homeostasis, implicated to control spikelet determinacy. Expression data illustrated that, although RA2 is conserved among different grass species, its down-stream target genes appear to be modified in barley and possibly other species of tribe Triticeae. 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Der Reihentyp der Gerstenähre wird durch die Fruchtbarkeit/Fertilität der seitlichen Ährchen bestimmt. Varietäten mit sechsreihigen Ährchen haben fruchtbare seitliche Ährchen, während die seitlichen Ährchen in zweireihigen Gersten steril sind. Bisher wurden zwei Loci isoliert, die den Reihentyp der Gerste bestimmen: Six-rowed spike 1 (Vrs1) und Intermedium-C. In der vorliegenden Studie wurde ein neuer Locus,Vrs4 durch genetische Kartierung und Mutantenanalyse isoliert und charakterisiert. Vrs4 entspricht dem Gerstenortholog des Maisblütenstandsgens, RAMOSA2 (RA2). Vrs4 Mutanten zeigen Fruchtbarkeit der seitlichen Ährchen und eine Nichtdeterminierung des Blütenstandes. Expressionsanalysen durch mRNA in situ Hybridisierung und Microarrayanalysen zeigen, dass Vrs4 (HvRA2) den Reihen-/Zeilentyp durch Wechselwirkungen mit Vrs1 (HvHOX1) reguliert. 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Der Reihentyp der Gerstenähre wird durch die Fruchtbarkeit/Fertilität der seitlichen Ährchen bestimmt. Varietäten mit sechsreihigen Ährchen haben fruchtbare seitliche Ährchen, während die seitlichen Ährchen in zweireihigen Gersten steril sind. Bisher wurden zwei Loci isoliert, die den Reihentyp der Gerste bestimmen: Six-rowed spike 1 (Vrs1) und Intermedium-C. In der vorliegenden Studie wurde ein neuer Locus,Vrs4 durch genetische Kartierung und Mutantenanalyse isoliert und charakterisiert. Vrs4 entspricht dem Gerstenortholog des Maisblütenstandsgens, RAMOSA2 (RA2). Vrs4 Mutanten zeigen Fruchtbarkeit der seitlichen Ährchen und eine Nichtdeterminierung des Blütenstandes. Expressionsanalysen durch mRNA in situ Hybridisierung und Microarrayanalysen zeigen, dass Vrs4 (HvRA2) den Reihen-/Zeilentyp durch Wechselwirkungen mit Vrs1 (HvHOX1) reguliert. Möglicherweise wird auch SISTER OF RAMOSA3 (HvSRA3), eine putative Trehalose-6-phosphat Phosphatase im Trehalosestoffwechsel, durch Vrs4 reguliert. HvSRA ist wahrscheinlich an der Determination des Blütenstandes beteiligt. Obwohl RA2 in Gräsern evolutionär sehr konserviert ist, scheinen die nachgeschalteten Zielgene von RA2 in Gerste und möglicherweise auch in anderen Triticeae-Arten modifiziert worden zu sein.</subfield></datafield><datafield tag="520" ind1=" " ind2=" "><subfield code="a">Barley inflorescence (spike) bears three one flowered spikelets at each rachis internode (one central, two lateral spikelets). Fertility of the lateral spikelets gives row-type identity to barley. Six-rowed spikes have fertile lateral spikelets whereas the lateral spikelets in two-rowed barley are sterile. So far, two loci governing the row-type were isolated that are Six-rowed spike 1 (Vrs1) and Intermedium-C. Present study reports the isolation of Vrs4 by genetic mapping and mutant analysis. Vrs4 underlies a barley ortholog of the maize inflorescence architecture gene RAMOSA2 (RA2). vrs4 mutants showed lateral spikelet fertility and spikelet indeterminacy. Expression analyses through mRNA in situ hybridization and microarray showed that Vrs4 (HvRA2) controls the row-type through Vrs1 (HvHox1). Vrs4 may also regulate SISTER OF RAMOSA3 (HvSRA), a putative trehalose-6-phosphate phosphatase involved in trehalose-6-phosphate homeostasis, implicated to control spikelet determinacy. Expression data illustrated that, although RA2 is conserved among different grass species, its down-stream target genes appear to be modified in barley and possibly other species of tribe Triticeae.</subfield></datafield><datafield tag="583" ind1="1" ind2=" "><subfield code="z">Langzeitarchivierung gewährleistet</subfield><subfield code="2">pdager</subfield></datafield><datafield tag="655" ind1=" " ind2="7"><subfield code="a">Hochschulschrift</subfield><subfield code="0">(DE-588)4113937-9</subfield><subfield code="0">(DE-627)105825778</subfield><subfield code="0">(DE-576)209480580</subfield><subfield code="2">gnd-content</subfield></datafield><datafield tag="689" ind1="0" ind2="0"><subfield code="D">s</subfield><subfield code="0">(DE-588)4156898-9</subfield><subfield code="0">(DE-627)105504939</subfield><subfield code="0">(DE-576)209830263</subfield><subfield code="a">Gerste</subfield><subfield code="2">gnd</subfield></datafield><datafield tag="689" ind1="0" ind2="1"><subfield 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Six-rowed spike 4 (Vrs4) regulates spike architecture and lateral spikelet fertility in barley (Hordeum vulgare L.)

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