utrecht summerschool on environmental signalling and abstracts_201… · utrecht summerschool on...

42
[ Faculty of Science Biology ] Programme and Book of Abstracts Graduate school Experimental Plant Sciences Utrecht Summerschool on Environmental Signalling Utrecht, The Netherlands 22 - 24 August 2011

Upload: lamnhi

Post on 17-Sep-2018

219 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Utrecht Summerschool on Environmental Signalling and abstracts_201… · Utrecht Summerschool on Environmental Signalling Utrecht, ... Astrid Nagels Durand ... and Barbara De Coninck1

[Faculty of ScienceBiology]

Programme and Book of Abstracts

Graduate school Experimental Plant Sciences

Utrecht Summerschool

on

Environmental Signalling

Utrecht, The Netherlands22 - 24 August 2011

Page 2: Utrecht Summerschool on Environmental Signalling and abstracts_201… · Utrecht Summerschool on Environmental Signalling Utrecht, ... Astrid Nagels Durand ... and Barbara De Coninck1

2

Contents

Sponsors page 6

General Information page 8

Programme page 10

Abstracts – Poster Session page 16 List of Participants page 39

Page 3: Utrecht Summerschool on Environmental Signalling and abstracts_201… · Utrecht Summerschool on Environmental Signalling Utrecht, ... Astrid Nagels Durand ... and Barbara De Coninck1

EPS Summerschool Environmental signaling

3

Page 4: Utrecht Summerschool on Environmental Signalling and abstracts_201… · Utrecht Summerschool on Environmental Signalling Utrecht, ... Astrid Nagels Durand ... and Barbara De Coninck1

EPS Su

EP Held fro(connec21, 358

EducatoUithof”

Guido vTon PeeCorné PMarcel Sjef Sm http://wwhttp://we

ummersch

PS Sum

om August 2cted to the E4 CE Utrec

orium (abo

van den Acketers Pieterse Proveniers

meekens

ww.bio.uu.neb.science.

ool

mmers

22 to 24, 20Educatoriumht.

ve) and M

kerveken

nl/EPS-sumuu.nl/enviro

school

011, in the Mm building o

Marinus Rup

Organ

Plant MicroPlant EcopPlant MicroMolecular PMolecular P

mmerschoolonmentalbio

4

on Env

Marinus Rupon the left ha

ppert gebo

nizing com

obe Interacthysiology

obe InteractPlant PhysioPlant Physio

ology/

vironm

ppert Buildiand side, se

uw (left), U

mmittee

tions

tions ology ology

Environ

mental

ng on the cee picture b

Utrecht Un

Utrecht UUtrecht UUtrecht UUtrecht UUtrecht U

nmental sig

signal

campus “Debelow), Leuv

iversity, Ca

University University University University University

gnaling

ling

e Uithof” venlaan

ampus “Dee

Page 5: Utrecht Summerschool on Environmental Signalling and abstracts_201… · Utrecht Summerschool on Environmental Signalling Utrecht, ... Astrid Nagels Durand ... and Barbara De Coninck1

EPS Summerschool Sponsors

5

Page 6: Utrecht Summerschool on Environmental Signalling and abstracts_201… · Utrecht Summerschool on Environmental Signalling Utrecht, ... Astrid Nagels Durand ... and Barbara De Coninck1

EPS Summerschool Sponsors

6

SPONSORS

We cordially thank all sponsors for their support of this summerschool!

Page 7: Utrecht Summerschool on Environmental Signalling and abstracts_201… · Utrecht Summerschool on Environmental Signalling Utrecht, ... Astrid Nagels Durand ... and Barbara De Coninck1

EPS Summerschool Sponsors

7

Page 8: Utrecht Summerschool on Environmental Signalling and abstracts_201… · Utrecht Summerschool on Environmental Signalling Utrecht, ... Astrid Nagels Durand ... and Barbara De Coninck1
Page 9: Utrecht Summerschool on Environmental Signalling and abstracts_201… · Utrecht Summerschool on Environmental Signalling Utrecht, ... Astrid Nagels Durand ... and Barbara De Coninck1
Page 10: Utrecht Summerschool on Environmental Signalling and abstracts_201… · Utrecht Summerschool on Environmental Signalling Utrecht, ... Astrid Nagels Durand ... and Barbara De Coninck1

EPS Summerschool Programme

10

Programme

Monday, 22nd of August SIGNALS FROM WITHIN RUPPERT-ROOD

09:00 - 10:00

Arrival and registration

10:00 - 10:15 Sjef Smeekens (Utrecht University, NL)

Welcome and Opening of the Summerschool

10:15 - 11:05

Sean Cutler (University of California, Riverside, USA)

11:05 - 11:55

Ikram Blilou (Utrecht University, NL)

EDUCATORIUM-RESTAURANT

12:00 – 13:15

Lunch

SIGNALS FROM WITHIN RUPPERT-ROOD

13:15 - 14:05

Alain Goossens (VIB Plant Systems Biology, Ghent, Belgium)

14:05 - 14:55

Joost Keurentjes (Wageningen University, NL)

14:55 -15:45

Coffe break/Drinks

SIGNALS FROM THE UNDERGROUND

15:45 - 16:35

Julia Bailey Serres (University of California, Riverside, USA)

16:35 - 17:25

Marcel van der Heijden (Agroscope, Zürich, CH /Utrecht University, NL)

Page 11: Utrecht Summerschool on Environmental Signalling and abstracts_201… · Utrecht Summerschool on Environmental Signalling Utrecht, ... Astrid Nagels Durand ... and Barbara De Coninck1

EPS Summerschool Programme

11

Tuesday, 23rd of August SIGNALS FROM OUT OF SPACE RUPPERT-ROOD

09:00 - 09:45

Phil Wigge (John Innes Centre, Norwich, UK)

09:45 - 10:30

Elena Baena Gonzalez (Inst. Gulbenkian de Ciência, Oeiras, POR)

10:30 - 11:00

Coffee/Tea break

11:00 - 11:45

Salomé Prat (Centro Nacional de Biotecnología, Madrid, ESP)

11:45 – 12-30

Bas Rutjens (Utrecht University, NL/John Innes Centre, UK)

EDUCATORIUM-RESTAURANT

12:30 – 13:45

Lunch

RUPPERT-111, -114, -116 PARALLEL SESSIONS (SELECTED FROM ABSTRACTS)

13:45 - 16:30

Selected presentations - Parallel sessions (Programme see pages 12-13)

BOTANICAL GARDENS

16:30 - 19:00

Poster viewing and drinks in Botanical Gardens

DINNER PARTY IN BOTANICAL GARDENS (19:00 - 00:00)

Page 12: Utrecht Summerschool on Environmental Signalling and abstracts_201… · Utrecht Summerschool on Environmental Signalling Utrecht, ... Astrid Nagels Durand ... and Barbara De Coninck1

EPS Summerschool Programme

12

Tuesday, 23rd of August SELECTED PRESENTATIONS Session 1.1 “Jasmonic Acid Signaling” RUPPERT-111

13:45 - 14:05

Anjali Ralhan (Universität Göttingen, GER)

COI1 but not plant-derived JA is required for Verticillium longisporum propagation and subsequent disease symptoms in Arabidopsis thaliana.

14:05- 14:25

T. Menzel (Wageningen UR, NL)

Transcriptomic response of Lima bean plants to herbivory after low dose phytohormone application

14:25- 14:45 Dieuwertje van der Does (Utrecht University, NL)

Suppression of jasmonate signaling by salicylic acid acts downstream of SCFCOI1 and targets GCC-box promoter motifs in Arabidopsis

Session 1.2 “Plant Physiology” RUPPERT-114

13:45 - 14:05

Mieke de Wit (Utrecht University, NL)

Competition for light severely hampers defence signalling in Arabidopsis thaliana

14:05- 14:25

Alexander Meier (Universität Göttingen, GER)

Posttranscriptional regulation of the GRAS protein SCARECROW-like 14 (SCL14) during plant detoxification processes

14:25- 14:45 Allison Strohm (University of Wisconsin, USA)

The TOC Complex May Mediate the Plastid Localization of a Gravity Signal Transducer in Arabidopsis

Session 1.3 “Plant-Fungus Interactions” RUPPERT-116

13:45 - 14:05

Pieter Timmermans (KU Leuven, BEL)

Study of the interaction between Rhizoctonia solani and Arabidopsis thaliana via a transcriptomic approach.

14:05- 14:25

Helen Kinns (Rothamsted Research, Harpenden, UK)

Exploring basal defence responses to Fusarium culmorum and F. graminearum infection in Arabidopsis floral tissue

14:25- 14:45

Lisong Ma (University of Amsterdam, NL)

Localization and Function of Effector AVR2 from Fusarium oxysporum.

14:45 – 15:15

Drinks

Page 13: Utrecht Summerschool on Environmental Signalling and abstracts_201… · Utrecht Summerschool on Environmental Signalling Utrecht, ... Astrid Nagels Durand ... and Barbara De Coninck1

EPS Summerschool Programme

13

Tuesday, 23rd of August SELECTED PRESENTATIONS - CONTINUED Session 2.1 “Expressional Responses to Environmental Cues” RUPPERT-111

15:15 - 15:35

Anna Joe (University of Nebraska-Lincoln, USA)

Pseudomonas syringae Type III Effector, HopU1, targets RNA binding proteins and suppresses the plant innate immune system

15:35 – 15:55

Neena Ratnakaran (Universität Göttingen, GER)

Functional analysis of stress-inducible NAC factors in Arabidopsis thaliana

15:55 - 16:15 Julia Wind (Utrecht University, NL)

Fructose sensitivity is suppressed in Arabidopsis by the transcription factor ANAC089 lacking the membrane-bound domain

Session 2.2 “Technologies in Plant Signaling” RUPPERT-114

15:15 - 15:35 Hans van Veen (Utrecht University, NL)

Regulation of contrasting flooding responses: a RNA-seq approach in two Rumex species

15:35 – 15:55 Joanna Schneider-Pizon (VIB Ghent, BEL)

A proteomics approach to brassinosteroid signalling Glycogen Synthase Kinase3 (GSK3)-like kinases in Arabidopsis

15:55 - 16:15

Astrid Nagels Durand (Ghent University, BEL)

Specific identification of E3 ubiquitin-ligase targets

Session 2.3 “Genetics of Plant Immunity RUPPERT-116

15:15 - 15:35

Nora Peine (MPI for Plant Breeding Research, GER)

Connecting pathogen perception to transcriptional reprogramming in plant immune responses

15:35 – 15:55 Dmitry Lapin (Utrecht University, NL)

Genetic mapping of broad resistance to downy mildew in Arabidopsis C24

15:55 - 16:15

Laura Masini (The Sainsbury Laboratory, Norwich, UK)

A novel high-throughput forward-genetic screen to identify key components leading to PAMP-induced resistance to bacteria

Page 14: Utrecht Summerschool on Environmental Signalling and abstracts_201… · Utrecht Summerschool on Environmental Signalling Utrecht, ... Astrid Nagels Durand ... and Barbara De Coninck1

EPS Summerschool Programme

14

Wednesday, 24th of August SIGNALS FROM ENEMIES RUPPERT-ROOD

09:00 - 09:45

Fumi Katagiri (University of Minnesota, St. Paul, USA)

09:45 - 10:30

James Alfano (University of Nebraska, Lincoln, USA)

10:30 - 11:00

Coffee/Tea break

11:00 - 11:45

Jurriaan Ton (Rothamsted Research Institute, Harpenden, UK)

11:45 - 12:30

Steven Spoel (University of Edinburgh, UK)

12:30 – 13:45

Lunch

SIGNALS FROM NEIGHBOURS RUPPERT-ROOD

13:45 - 14:30

Carlos Ballaré (University of Buenos Aires, Argentina)

CLOSING LECTURE

RUPPERT-ROOD

14:30 - 15:15

Rob Dirks (RijkZwaan, De Lier, NL)

15:15

Sjef Smeekens (Utrecht University, NL)

Closing and drinks

Page 15: Utrecht Summerschool on Environmental Signalling and abstracts_201… · Utrecht Summerschool on Environmental Signalling Utrecht, ... Astrid Nagels Durand ... and Barbara De Coninck1

EPS Summerschool Posters

15

Page 16: Utrecht Summerschool on Environmental Signalling and abstracts_201… · Utrecht Summerschool on Environmental Signalling Utrecht, ... Astrid Nagels Durand ... and Barbara De Coninck1

EPS Summerschool Posters

16

Abstracts – Poster Session (in alphabetical order of first author)

1.   Plant  basal  resistance:  Genetics,  Biochemistry,  &  Impacts  on  plant‐biotic interactions.  Shakoor  Ahmad1,  2,  Nathalie  Veyrat3,  Ruth  Gordon‐Weeks1,  Andrew  Neil1,  Corné  Pieterse  2,  and Jurriaan Ton1, 4. 1 Centre for Sustainable Pest and Disease Management, Rothamsted Research, UK; 

2 Institute of Environmental 

Biology,  Utrecht  University,  The  Netherlands;  3  FARCE,  University  of  Neuchâtel,  Neuchâtel,  Switzerland;  4 

Department of Animal and Plant Sciences, University of Sheffield, Sheffield, UK 

 Basal  resistance  depends  on  a  wide  range  of  inducible  defences  that  become  active  upon pathogen/insect  attack. We have  examined different  aspects of basal  defence  in Arabidopsis  and maize. It is commonly assumed that the speed and intensity of these inducible defences determines the effectiveness of basal resistance. To examine this further, we explored natural variation among Arabidopsis accession in defence responsiveness to pathogen‐associated molecular patterns (PAMPs) and  the  defence  hormone  salicylic  acid  (SA). Quantitative  trait  loci  (QTL)  analysis  of  this  natural variation identified loci regulating the sensitivity of these inducible defences. One QTL controlling SA responsiveness  was  found  to  contribute  to  basal  resistance  against  Pseudomonas  syringae  pv. tomato. Next, we investigated the contribution of benzoxazinoids (BXs) in basal resistance of maize, using maize bx1 mutant  lines  impaired  in  the  first step of BX biosynthesis. Compared  to wild‐type lines, bx1  lines displayed  reduced penetration  resistance  against  aphids  and  fungus.  Furthermore, infestation of wild‐type plants by aphids and  fungi stimulated the conversion of DIMBOA‐glucoside into HDMBOA‐glucoside  and DIMBOA, which was most pronounced  in  the  apoplast of  challenged tissues and preceded tissue damage or symptom development. Upon  further  investigation of wild‐type and bx1 mutant  lines, we observed significantly reduced callose deposition  in bx1 plants after PAMP treatment. Furthermore, DIMBOA infiltration of the apoplast mimicked PAMP‐induced callose. Hence, DIMBOA acts as a regulatory signal in aboveground cell wall defence of maize. BXs have also been  reported  to act as allelopathic  signals  in  the  rhizosphere. Analysis of  root exudates  revealed that DIMBOA  is  the dominant BX  in  root  exudates of maize.  To  investigate  the  impact of BXs on plant‐beneficial  rhizobacteria,  we  monitored  the  impact  of  BXs  on  root  colonisation  by  GFP‐expressing Pseudomonas putida KT2440. Wild‐type plants allowed more bacterial colonization than bx1 plants, suggesting that BXs are involved in recruitment of beneficial rhizobacteria.  

  2.   Tissue specific responses of tomato plants to infection with Botrytis cinerea  Tom Beyers1,  Janick Mathys1, Mieke Vanhaecke1, Rudi Aerts2, Monica Höfte3  and Bruno Cammue1 and Barbara De Coninck1 1 Centre  of Microbial  and  Plant Genetics  (CMPG), KU  Leuven, Belgium;  2 Research  group  Sustainable Crop Protection, KH Kempen, Belgium; 3 Laboratory of Phytopathology, Ghent University, Belgium 

 Botrytis cinerea is one of the most devastating fungal pathogens in heated tomato greenhouses. Very often  infection  sites  are  found  on  stem  wounds,  which  are  created  during  leaf  pruning.  The susceptibility of those wounds  is, however, strongly dependent on  their appearance. Smooth stem wounds,  formed  when  the  entire  leaf  was  properly  removed,  show  high  levels  of  resistance  to infection by B. cinerea. On the contrary, petiole stub wounds, formed when a part of the petiole  is left on the stem, are very susceptible. Preliminary data suggest that the inducible defence response at the site of infection is the basis for the resistance displayed by smooth stem wounds. Stem wound 

Page 17: Utrecht Summerschool on Environmental Signalling and abstracts_201… · Utrecht Summerschool on Environmental Signalling Utrecht, ... Astrid Nagels Durand ... and Barbara De Coninck1

EPS Summerschool Posters

17

inoculation experiments with B. cinerea on tomato mutants deficient in methyl jasmonate, ethylene and abscisic acid  signalling, known  to be  important  in  the B.  cinerea‐tomato  interaction on  leaves were performed. Several observations were made during those  infection tests. At  first none of the mutants showed increased symptom development on smooth wounds compared to wild‐type plants. Secondly,  significant differences  in  susceptibility between  stem and  leaf  tissues were observed.  In addition the rejection of the petiole stub after inoculation with B. cinerea occurs differently between the mutants.  Furthermore,  the  deposition  of  phenolics  in  cell walls  of  smooth  stem wounds  and petiole stubs, was microscopically studied since fortification of the cell wall plays an  important role upon B. cinerea inoculation. Results of both the mutant analysis as well as the microscopic data will be discussed. 

  3.   Exploring natural genetic variation of plant responses to combinatorial stresses  Silvia Coolen, Hans van Pelt, Saskia van Wees and Corné Pieterse Plant‐Microbe Interactions, Department of Biology, Utrecht University, The Netherlands 

 Biotic and abiotic stresses are major components of natural selection  in  the wild.  In nature, plants have to cope with a wide range of biotic and abiotic stress conditions. As plants have co‐evolved with an  enormous  variety  of  biotic  and  abiotic  stresses,  they  harbour  a  fantastic  reservoir  of  natural adaptive mechanisms  to  simultaneously  cope with multiple  stresses  that  until  to  date  remained unknown or poorly understood. In order to gain new insights into how plants selectively adapt to the combined effect of pathogen  infection,  insect herbivory, and exposure  to drought, we explore  the resource of natural adaptive stress responses  in Arabidopsis thaliana (Arabidopsis) to simultaneous interactions with multiple stresses. To this end, we analyze the effect of herbivory by caterpillars of Pieris  rapae  and  drought  stress  on  the  level  of  resistance  to  the  necrotrophic  fungal  pathogen Botrytis  cinerea  in  the HapMap  collection of 360 Arabidopsis  accessions.  This GWA‐360  collection represents  a wide  variety of  globally  collected Arabidopsis plants  that  are  genotyped  for 250.000 single  nucleotide  polymorphisms  (SNPs), which  allows  for  genome‐wide  association mapping  and cloning of genes of interest. We found that there is great natural variation in the effect of herbivory and drought stress on the level of B. cinerea resistance. Herbivory by P. rapae caterpillars or drought stress influenced the resistance against B. cinerea in many accessions, either positively or negatively. These data will be used for genome wide association mapping  in order to  identify novel genes that play a role in the capacity of plants to simultaneously adapt to multiple stresses, ultimately with the goal  to utilize  this knowledge  to provide novel  tools  for  sustainable agriculture and  combinatorial stress resistance breeding and apply these tools to crop plants. 

  4.   Expression profiling of lettuce response to Botrytis cinerea  infection  Kaat De Cremer1, Janick Mathys1, Mieke Vanhaecke1, Bruno Cammue1 and Barbara De Coninck1 1Centre  of Microbial  and  Plant  Genetics,  Katholieke  Universiteit  Leuven,  Kasteelpark  Arenberg  20  ,  3001 

Leuven, Belgium 

Lettuce  (Lactuca  sativa)  is  the  second most  important  greenhouse  crop  in  Belgium.  Its  intensive production causes the crop to be susceptible to different pests and diseases caused by bacteria and fungi. Grey mould caused by the necrotrophic fungus Botrytis cinerea  is one of the most  important diseases that threatens the cultivation of lettuce. To better understand the interaction between this pathogen and its host we opted for a whole‐genome transcriptome profiling strategy. This approach is ideally suited to study the complex overlapping responses of plants to biotic stresses and to reveal how the biological systems are regulated at the transcriptional  level.  In a  first series of preliminary 

Page 18: Utrecht Summerschool on Environmental Signalling and abstracts_201… · Utrecht Summerschool on Environmental Signalling Utrecht, ... Astrid Nagels Durand ... and Barbara De Coninck1

EPS Summerschool Posters

18

experiments we determined the expression  levels of known defense‐related genes at different time points after infection, as a basis for defining the timeframe for transcriptome analysis.  With respect to  the  latter  we  made  use  of  “cross‐hybridization”  to  Affymetrix  oligonucleotide  GeneChip microarrays  designed  for Arabidopsis  thaliana,  since  the  classical  commercial microarrays  are  not available  for  lettuce.    Such  a  “cross‐hybridization”  approach  on  Arabidopsis  arrays  has  been reportedly successful  for other plant species.    In the present study, we specifically used a genomic DNA‐based probe‐selection strategy to improve the efficiency of detection of differentially expressed lettuce  transcripts.  Results  of  this  microarray  analysis  as  well  as  validation  by  qRT‐PCR  will  be discussed. 

  5.   “Characterization of novel proteins involved in jasmonate signaling”   Amparo Cuéllar Pérez, Laurens Pauwels, Astrid Nagels Durand, Jan Geerinck, Robin Vanden Bossche, Rebecca de Clercq and Alain Goossens.  Department  of  Plant  Systems  Biology,  VIB  and  Department  of  Plant  Biotechnology  and  Genetics,  Ghent University, Belgium  

 Jasmonates  are  ubiquitous  plant  hormones  known  to  play  essential  roles  in  plant  defence  and development.  Recent  research  efforts  led  to  the  discovery  of  the  core module  of  jasmonate  (JA) signalling.  It  involves  bHLH‐type  transcription  factors,  such  as MYC2,  that  regulate  JA‐dependent gene expression and that, in the absence of jasmonates, are repressed by the JAZ proteins. To exert their  function,  JAZ  proteins  need  to  recruit  co‐repressors,  namely  NINJA  and  TOPLESS.  Upon  JA perception,  JAZ  proteins  are  bound  by  the  F‐box  protein  COI1,  which  forms  part  of  the  SCF  E3 ubiquitin ligase complex that triggers JAZ ubiquitination and degradation, which in turn releases the bHLH transcription factors to promote the JA responses.  Our research focuses on the identification of novel proteins involved in JA signalling through mapping of the interactome of the core module proteins with techniques such as Tandem Affinity Purification and  Yeast  Two  Hybrid.  Several  candidate  interactors  have  been  selected  for  further  functional characterization. One of the selected proteins  is TIFY8, which,  like the  JAZ proteins, belongs to the TIFY  family but differs  from them  in  lacking the domain responsible  for  interaction with the MYC2‐like bHLH factors and COI1. TIFY8 does, however, interact with NINJA, TIFY family proteins (including the JAZ and PEAPOD proteins) and transcription factors with yet unknown function. Transgenic lines with altered expression of TIFY8 (i.e. knock‐out and overexpression) have been generated but do not show  JA‐related  phenotypes.  Interestingly,  based  on  gene  expression  arrays,  TIFY8  seems  to  be regulated by salicylic acid rather than by  jasmonates, hinting at a possible function  in the cross‐talk between these two hormonal signalling pathways. 

  6.   Identification  and  validation  of  Key  factors  of  stress  tolerance  in  Arabidopsis thaliana  Agyemang Danquah1, Anette Maeh2, Axel de Zelicourt1, Nicolai Frei de Frey1, Stephanie Pateyron1, Jean Colcombet1, Jorg Kudla2, and Heribert Hirt1 1Plant  Genomic  Research,  Unit  Unité  de  Recherche  en  Génomique  Végétale  (URGV),  France;  2Molekulare Entwicklungsbiologie der Pflanzen, Universität Münster, Germany   

 Abiotic stress is the principal cause of crop failure worldwide, reducing average yields of most crops by more  than 50%.  Individually, these stress conditions have been the subject of  intense  research. However,  in  the  field,  a  combination  of different  abiotic  stresses  cause  severe  losses  and  little  is known about  the mechanisms of acclimation of plants  to a  combination of  stresses. Vital  to most 

Page 19: Utrecht Summerschool on Environmental Signalling and abstracts_201… · Utrecht Summerschool on Environmental Signalling Utrecht, ... Astrid Nagels Durand ... and Barbara De Coninck1

EPS Summerschool Posters

19

signaling  and  adaptation  reactions  in  response  to  abiotic  stresses  are  complex  protein  kinase networks  that  function  early  and  translate  environmental  cues  to  regulating  downstream transcription factors to orchestrate long‐term responses by functionally coordinating the expression of  stress‐responsive  genes.  To  indentify  these  key  factors  in  stress  tolerance, we have performed bioinformatics analysis on existing transcriptomic data on heat, drought and combined heat/drought stresses  and have  identified  several  candidate  genes.  In order  to  confirm  their  functions  in  stress responses, we aim  to  (a)  identify knockout mutants  from T‐DNA  insertion  collections  (b) generate over‐expression  lines of these genes and phenotype under stresses. Among the putative genes, we found several MAPKKK that we want to investigate further. Yeast two hybrid assays revealed specific interactions of these MAPKKKs with a MAPKK. The possible significances of these interactions in the abiotic stress regulatory network as well as functional implications are discussed.  

  7.   Suppression of jasmonate signaling by salicylic acid acts downstream of SCFCOI1 and targets GCC‐box promoter motifs in Arabidopsis  Dieuwertje  van  der Does1, Antonio  Leon‐Reyes1, Annemart  Koornneef1, Nicole  Rodenburg1,  Johan Memelink2, Corné Pieterse1, Saskia van Wees1 1 Plant‐Microbe Interactions, Utrecht University, P.O. Box 800.56, 3508 TB Utrecht, The Netherlands; 2 Institute of Biology, Leiden University, Sylvius Laboratory, P.O. Box 9505 RA, Leiden, The Netherlands  The signaling molecules salicylic acid (SA) and jasmonic acid (JA) play major roles in the plant immune signaling network. The SA‐ and JA‐controlled signaling pathways can cross‐communicate leading to a finely  tuned  plant  defense  response.  In  Arabidopsis  thaliana,  SA  suppresses  expression  of  JA‐responsive  genes,  among  which  PDF1.2  and  VSP2.  Here,  we  aim  to  unravel  how  SA  exerts  its antagonistic effect on JA‐responsive gene expression and at which  level  in the JA signaling pathway SA is acting. CORONATINE INSENSITIVE 1 (COI1), which is part of the SCFCOI1 complex, is an essential component  in  the  JA signaling pathway.  In coi1‐1 mutant plants  that overexpress  the  transcription factor ERF1, expression of PDF1.2  is  rescued  (Lorenzo et al., 2003: Plant Cell 15: 165‐78). Here we show  that  SA  can  still  suppress  ERF1‐induced  PDF1.2  expression  in  35S::ERF1/coi1‐1  plants, demonstrating  that  SA  can  target  the  JA  signaling  pathway  downstream  of  SCFCOI1.  ERF1  protein accumulation was not affected by SA in 35S::ERF1‐TAP plants, indicating that the antagonistic effect of  SA  on  ERF1‐mediated  gene  expression  is  not  mediated  via  an  effect  on  ERF1  accumulation. Genome‐wide  promoter  analysis  of  JA‐induced  genes  that  are  suppressed  by  SA  revealed  an overrepresentation of the GCC‐box. Using plants that carry the GUS reporter gene under control of four copies of the GCC‐box, we demonstrated that the GCC‐box is a sufficient element for SA‐induced suppression  of  JA‐induced  gene  expression. We  speculate  that  SA might  repress  the  JA  signaling pathway via interference with binding of JA‐dependent transcription factors to the GCC‐box, such as ERF1 and ORA59.   

    

Page 20: Utrecht Summerschool on Environmental Signalling and abstracts_201… · Utrecht Summerschool on Environmental Signalling Utrecht, ... Astrid Nagels Durand ... and Barbara De Coninck1

EPS Summerschool Posters

20

8.   Characterization and functional analysis of Fusarium oxysporum effectors  Fleur Gawehns1, Petra M. Houterman1, Shiv D. Kale2, Ben  J.C. Cornelissen1, Martijn Rep1 and Frank L.W. Takken1 1 Plant Pathology, Swammerdam  Institute for Life Sciences, University of Amsterdam, Science Park 904, 1098 XH  Amsterdam,  the  Netherlands;2  Virginia  Bioinformatics  Institute,  Virginia  Polytechnic  Institute  and  State University, Blacksburg, VA 24061, USA  

 Fusarium oxysporum  f.sp.  lycopersici  (Fol)  is the causal agent of  tomato wilt disease. This soil‐born fungus infects roots and invades the xylem vessels eventually resulting in wilting or even plant death. Plant  pathogens  secrete  effectors  to  manipulate  the  host  and  to  facilitate  infection.  When  an effector triggers immune responses on a resistant host, it is called an Avr protein. Resistance to Fol is mediated  by  the  I,  I‐2  and  I‐3  resistance  genes  that mediate  perception  of  Avr1,  Avr2  and  Avr3 respectively. Upon host colonization Fol secretes many small proteins (Six proteins) in the xylem sap. Some of these might represent effectors interfering with resistance gene function. Our recent studies showed that three Six proteins, one of them called Six6, suppress the hypersensitive response (HR) of a Nicotiana benthamiana  leaf, that coexpresses  I2 and Avr2 upon agroinfiltration. Furthermore, we found  that  Six6  is  required  for  full  virulence  of  Fol.  Localization  and  uptake  of  Six  proteins was studied using different  techniques  including confocal microscopy and  lipid blots. These  results and the  fact  that  several  Six6  homologues were  found  in  other  species  of  F.  oxysporum,  indicate  an important role of Six6  in the tomato‐Fol  interaction. Due to the  latter reason we propose a generic target, whose nature is currently investigated.   

 9.   Signal Evolution: Investigating Variations of Symbiotic Calcium Oscillations  Emma Granqvist, 1,2, Giles E.D. Oldroyd2, Richard J. Morris1 1Department of Computational & Systems Biology, 2Department of Disease & Stress Biology, John Innes Centre, Norwich Research Park, Norwich NR4 7UH, UK 

 Fluctuating  calcium  concentrations  are  important  in  many  signalling  pathways,  such  as  the establishment  of  symbioses  between  plants  and  microbes.  Signal  molecules  released  by  both mycorrhizal  fungi  and  nitrogen‐fixing  bacteria  in  the  soil  activate  a  common  symbiotic  signalling pathway in the plant roots. This leads to nuclear and cytosolic calcium oscillations, but downstream events  diverge  and  result  in  different  symbioses.  The  calcium  oscillations  are predicted  to  confer specificity, and we aim to understand how the signals are being distinguished. Furthermore, the bacterial signal pathway  is thought to have derived from the more ancient fungal pathway.  To  test  how  different  calcium  signatures  could  relate  to  the  evolution  of  the  symbiotic signalling pathway, this project  investigates calcium oscillations  in a phylogenetically wide  range of plant  species.  Calcium  concentrations  are monitored  either  by  transgenic  plants  with  a  calcium reporter gene, or by injecting the plant root hair cells with calcium sensitive dyes. The data presents several  challenges  in  the  form  of  high  noise  levels  and  biological  variability.  Therefore we  have developed a novel set of methods to analyse calcium oscillations, including efficient detection of key frequencies with Bayesian  Spectrum Analysis  and  characterisation of phase  space dynamics using attractor  reconstructions. Mathematical modelling with ODEs describing  the underlying machinery allows  for  further  insights  into the system's behaviour and  for predictions of relevant components. Taken together, this extensive analysis will shed light on the function of symbiotic calcium signals. 

  

Page 21: Utrecht Summerschool on Environmental Signalling and abstracts_201… · Utrecht Summerschool on Environmental Signalling Utrecht, ... Astrid Nagels Durand ... and Barbara De Coninck1

EPS Summerschool Posters

21

10.   Mining natural genetics variation of combinatorial stress responses of Arabidopsis to identify new tolerance pathways for Botrytis cinerea and drough stresses  Pingping Huang13; Silvia.Coolen23; Hans van Pelt2; Corné.M.J.Pieterse2 and Mark.G.M Aarts1 1Laboratory  of  Genetics,  Department  of  Plant  Sciences, Wageningen‐UR,  The  Netherlands;  2Plant‐Microbe Interactions, Department of Biology, Utrecht University, The Netherlands; 3Graduate School Experimental Plant Sciences, Wageningen, The Netherlands 

 Biotic and abiotic stresses are the most limiting factors that cause heavy crop yield loss. Biotic stress is  induced by pathogens and herbivores; pathogens  such as Botrytis cinerea  (B.cinerea) which  is a necrotrophic pathogen fungi can attacks more than 200 crops  in agriculture. Abiotic stress  includes drought  stress  is  a  major  stress  problem  among  several  abiotic  stresses,  that  can  impair  plant physiological  functions  such  as  inhibit  photosynthesis,  disturb  plant  hormone  synthesis  and distribution,  reduce  biomass  and    yield.  Plant  material  uses  360  different  and  genetically  well‐characterized  Arabidopsis  thaliana  (A.  thaliana)  accessions  as  plant  material  to  provide  an opportunity  to explore  the natural variation  in A.  thaliana  to B.cinerea and drought combinatorial stress. Genome Wide Association  (GWA) mapping  is  applied  in  this  project  as  a  powerful  tool  to identify new  tolerance pathways. Statistical  test programmes such as EMMAX,  together with 250K Single Nucleotide Polymorphisms  (SNPs)  as marker, provide powerful opportunities  for  identifying new  molecular  pathway  and  candidate  genes  that  involved  in  combinatorial  stress  responses. Studying  the  key mechanisms of  stress  responses  in A.  thaliana  can  contribute  to  improving  crop breeding by understanding the similar mechanisms in crops.  

  11.   Pseudomonas syringae Type  III Effector, HopU1, targets RNA binding proteins and suppresses the plant innate immune system    Anna Joe1,2, Byeong‐ryool Jeong1,3, Ming Guo1,3, Christin Korneli4, Dorothee Staiger4 and Jim Alfano1,3 

1Center  for  Plant  Science  Innovation, 

2School  of  Biological  Science  and 

3Department  of  Plant  Pathology, 

University of Nebraska‐Lincoln, USA; 4Molecular Cell Physiology, University of Bielefeld, Germany

 

 The bacterial pathogen Pseudomonas syringae uses a type III secretion system(T3SS) to inject type III effectors  into plant cells and  suppress plant  immune  responds. More  than 30 effectors have been identified  in  P.syringae  pv.  tomato  DC3000  but  the  enzymatic  activities  of  T3Es  and  their  plant targets remain largely unknown. Among those, DC3000 T3E HopU1 was determined as a mono‐ADP‐ribosyltransferase  (ADP‐RT).  ADP‐RTs  are well  known  bacterial  toxins  in  animal  pathogens where they  ADP‐ribosylate  and  modify  specific  proteins.  Using  ADP‐RT  assays  coupled  with  mass spectrometry we identified the major HopU1 substrates in Arabidopsis thaliana extracts to be several RNA‐binding proteins that possess RNA‐recognition motifs (RRMs). One of these proteins, GRP7 was shown to be involved  in  innate  immunity. Arabidopsis mutants  lacking GRP7 were more susceptible to P. syringae. HopU1 ADP‐ribosylates an arginine residue  in position 49 of AtGRP7, which  is within its RRM. We found that ADP‐ribosylated AtGRP7 was reduced in its ability to bind RNA. Recently, we also  discovered  that  the  plants  over‐expressing  GRP7  are  more  resistant  to  P.  syringae  further supporting that GRP7 plays an important role in innate immunity.  

  

Page 22: Utrecht Summerschool on Environmental Signalling and abstracts_201… · Utrecht Summerschool on Environmental Signalling Utrecht, ... Astrid Nagels Durand ... and Barbara De Coninck1

EPS Summerschool Posters

22

12.   Ethylene as an early neighbour detection cue   Wouter Kegge1, Mieke de Wit1, Laurentius A.C.J.  Voesenek1 and Ronald Pierik1 

1 Plant Ecophysiology, Department of Biology, Utrecht University, The Netherlands 

 Plants need to accurately sense their environmental conditions in order to perform optimally. During above ground competition with neighbouring plants, plants respond to changes in both light quantity and  quality.  Phytochromes  are  photoreceptors  that  are  sensitive  to  changes  in  the  red  to  farred (R:FR)  ratio and  control  shade avoidance  responses,  including upward  leaf movement  (hyponasty) and  shoot  elongation.  These  shade  avoidance  responses  help  plants  to  optimize  light  capture  in dense vegetations. Standing theory dictates that these responses are induced by reduced R:FR ratio’s already prior to the onset of actual shading in dense vegetations. In a time series with dense canopies of Arabidopsis thaliana, plant responses to neighbours and to changes  in  light  quality  were measured. We  observed  the  occurrence  of  hyponasty  early  on  in canopy development.  R:FR ratio’s at this stage of canopy development were found to be too high to induce hyponasty or petiole elongation. This indicates that signals other than R:FR ratio are involved in the very early neighbour responses of this rosette species. Strikingly, ethylene emissions were also enhanced  at  the  time‐points  at which  hyponasty was  first  observed.  Since  ethylene  is  a  volatile compound that can induce hyponasty, the observed increase of ethylene emissions might constitute an early signal for plant neighbour detection that occurs prior to significant changes in R:FR ratio. 

  13.   Exploring basal defence responses to Fusarium culmorum and F. graminearum infection in Arabidopsis floral tissue   Helen Kinns1, Jason J. Rudd1, Murray Grant2 and Kim E. Hammond‐Kosack1 1Rothamsted Research, Harpenden, UK, 2Biosciences, University of Exeter, UK 

 Fusarium  Ear  Blight  (FEB)  is  a  serious  disease  of  small  grain  cereals,  causing  massive  losses worldwide. This is due to a combination of reduced grain quality and contamination with mycotoxins, which are harmful to both humans and animals. The two main causative agents of FEB in the UK are Fusarium  culmorum  and  F.    graminearum.  Both  F.  culmorum  and  F.  graminearum  have  been demonstrated  to  infect  the  floral  and  silique  tissue  of  Arabidopsis.  This  provides  an  effective pathosystem  for  investigating  defence  signalling  in  Arabidopsis  against  Fusarium  spp.  through  a reverse genetics approach. Three  Arabidopsis  extreme  disease  susceptible  (eds) mutants,  originally  identified  by  Volko  et  al (1998)   based on  their enhanced  susceptibility  to  the biotrophic bacterial pathogen Pseudomonas syringae,  have  already  been  shown  to  be more  susceptible  to  floral  infection  by  F.    culmorum. Mutants in the NPR1 gene, known for its role in SA signalling, are also more susceptible. Mutants in the JA and ET signalling pathways appear unaffected in their resistance. This indicates that defence in Arabidopsis  against  Fusarium  has  more  in  common  with  defence  against  biotrophic  pathogens (mediated by SA signalling) than necrotrophs (via JA and ET). The  EDS  genes  required  for  resistance  to  both  Pseuodmonas  and  Fusarium  have  not  yet  been mapped,  and  further  characterisation of  these  genes will provide novel  insight  into plant defence signalling. Analysis of  the metabolome of  Fusarium  infected wild  type  and  eds  plants may  reveal secondary metabolites  required  for defence  against  Fusarium, while positional  cloning of  the EDS genes will  permit  the  investigation  into  gene  function  and  patterns  of  expression,  and  allow  the search for orthologues in wheat which may contribute to breeding efforts for resistance to FEB.  

  

Page 23: Utrecht Summerschool on Environmental Signalling and abstracts_201… · Utrecht Summerschool on Environmental Signalling Utrecht, ... Astrid Nagels Durand ... and Barbara De Coninck1

EPS Summerschool Posters

23

14.   Is recruitment of parasitic wasps beneficial to teosinte, the ancestor of maize?  Elvira  S.  de  Lange1,  Kevin  Farnier1,  Rafael  Aguilar‐Romero2,  Benjamin  Gaudillat1, Thomas  Degen1, Fernando Bahena‐Juárez3, Ken Oyama2 and Ted C.J. Turlings1 1  Laboratory  of  Fundamental  and  Applied  Research  in  Chemical  Ecology,  Institute  of  Biology, University  of Neuchâtel,  Switzerland;  2  Laboratorio  de  Ecología  Genética  y  Molecular,  Centro  de  Investigaciones  en Ecosistemas, Universidad Nacional Autónoma de México, Mexico;  3 Campo  Experimental Uruapan,  Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias, Mexico 

 Parasitic wasps can use the odours that plants emit when attacked by  insect herbivores to  localize these insects and use them as hosts for their offspring. Because the odours supposedly help the plant eliminate herbivorous threats, their emission  is often perceived as an  indirect defense mechanism. However,  parasitic  wasps  do  not  immediately  kill  their  hosts,  rendering  the  proposed  signalling function of herbivore‐induced plant volatiles quite controversial. We aimed to study the importance of attracting parasitic wasps for plant growth and survival in teosinte, the wild ancestor of maize. In a natural setting in Mexico, the country of origin of maize, we planted three genotypes of teosinte in large field cages. In all cages except the control cage, the plants were infested with second instar larvae of the moth Spodoptera frugiperda, a major pest of maize in the Americas. In some cages, we then  released  an  important  co‐occurring  natural  enemy,  either  the  parasitic  wasp  Cotesia marginiventris or the wasp Campoletis sonorensis. On the short term, larval parasitism, plant volatile emission and herbivore‐inflicted damage were assessed. On the long term, we recorded plant growth and survival. Preliminary  results  show  that  the  presence  of  parasitic  wasps  dramatically  reduced  the  damage inflicted by  the  larvae. This may eventually  lead  to a  reduction  in plant mortality. Although odour emission  data  is  still  being  analyzed,  these  results  support  the  notion  that  plants  benefit  from emitting odours and thereby recruiting parasitic wasps. This work contributes to the ongoing debate 

on the defensive function of herbivore‐induced volatiles.   15.   Genetic mapping of broad resistance to downy mildew in Arabidopsis C24  Dmitry Lapina, Rhonda C. Meyerb, Guido van den Ackervekena a Plant‐Microbe Interactions, Department of Biology, Faculty of Science, Utrecht University, Padualaan 8, 3584 CH Utrecht, The Netherlands; b Heterosis, Department of Molecular Genetics, Leibniz Institute of Plant Genetics and Crop Plant Research, Corrensstrasse 3, 06466 Gatersleben, Germany 

 The  downy  mildew  oomycete  Hyaloperonospora  arabidopsidis  (Hpa)  is  an  obligate  biotrophic pathogen of Arabidopsis. Broad  resistance  to all  tested  isolates of  this pathogen was  identified  in Arabidopsis accession C24.  Segregation analysis  in  F2 and backcross  (BC) populations  from a  cross between  Col‐0  flc3  and  C24  suggests  that  the  resistance  is  genetically  complex.  To  identify  loci underlying resistance against downy mildew we performed QTL mapping using recombinant  inbred lines  and  introgression  lines  derived  from  a  cross  between  Col‐0  and  C24  [1,2].  The  level  of susceptibility to Hpa was quantified by scoring the  intensity of sporulation and by determining the relative  Hpa  DNA  content  in  the  infected  plants. We  identified  3 major  loci  explaining  >45%  of phenotypic variation with mostly additive effects.  Interestingly, C24 carries not only  resistance  loci but  also  a  susceptibility  locus.  The  F1  progenies of  crosses between Col‐0  and  introgression  lines show  intermediate  level of susceptibility to Hpa indicating that the major QTLs are co‐dominant. To fine map Arabidopsis QTLs affecting Hpa development we use traditional map based cloning and a BC approach  in which  resistance  loci  are  eliminated  from  the  C24  genome.  The  identification  of  the molecular mechanisms underlying C24 resistance may reveal novel aspects of plant immunity or host genes involved in susceptibility to downy mildew. 

 

Page 24: Utrecht Summerschool on Environmental Signalling and abstracts_201… · Utrecht Summerschool on Environmental Signalling Utrecht, ... Astrid Nagels Durand ... and Barbara De Coninck1

EPS Summerschool Posters

24

References [1] Torjek O, et al. J Hered. 2008 Jul‐Aug;99(4):396‐406. [2] Torjek O, et al. Theor Appl Genet. 2006 Nov;113(8):1551‐61. 

  16.   Immunity‐related members of the DMR6 family of oxidoreductases in Arabidopsis  Nora Ludwig, Joyce Elberse, Tieme Zeilmaker, Guido Van den Ackerveken Plant‐Microbe  Interactions, Department  of Biology, Utrecht University,  Padualaan  8,  3584  CH, Utrecht,  The Netherlands 

 Arabidopsis mutants lacking a functional DMR6 gene are resistant to infection by the downy mildew Hyaloperonospora  arabidopsidis  (Hpa).  Resistance  is  associated  with  enhanced  defense  gene expression and both resistance and defense was found to require salicylic acid and signaling through the key  regulator NPR1 which signals downstream of  salicylic acid. The hypothesis  that DMR6  is a negative  regulator of defense was  further  supported by  the  finding  that overexpression of DMR6 leads  to  enhanced  susceptibility  to  a  range of pathogens,  e.g. Hpa,  Phytophthora  capsici  and  the bacterium  Pseudomonas  syringae  pv.  tomato.  DMR6  is  a  2‐oxoglutarate  iron  (II)‐dependent oxygenase  for  which  no  substrate  is  known  yet.  Site‐directed  mutagenesis  confirmed  the requirement  of  conserved  catalytic  residues  for  its  function  as  a  negative  regulator  of  defense. Structural modeling has allowed the  identification of residues  important  in the predicted substrate binding pocket, the mutation of which strongly reduced the biological activity of the protein. In the Arabidopsis  genome more  than  200  2‐oxoglutarate  iron  (II)‐dependent  oxygenases  are  encoded, however,  for  most  no  function  is  known.  We  have  selected  a  subgroup  of  DMR6‐related  2‐oxoglutarate  iron  (II)‐dependent  oxygenases  which  are  differentially  expressed  during  pathogen infection  and  in  response  to  the  defense‐related  hormones  salicylic  acid  and/or  jasmonic  acid. Currently  we  are  working  on  phenotypic  analysis  of mutants  and  overexpression  lines  of  these immunity‐related genes, in particular in their altered responses to various pathogens of Arabidopsis. The DMR6‐like oxidoreductases add an additional layer of complexity to the plant immune network. 

  17.   Localization and Function of Effector AVR2 from Fusarium oxysporum   Lisong Ma, Petra Houterman, Martijn Rep and Frank Takken Plant Pathology, Swammerdam  Institute  for Life Sciences, University of Amsterdam, PO Box 94215, 1090 GE Amsterdam, the Netherlands 

 Plant  pathogens  secret  effector  proteins  to  suppress  host  immunity  and  promote  host colonization.  The  effector  Avr2  of  Fusarium  oxysporum  f.sp.  lycopersici  (Fol)  has  been identified by a proteomics approach in xylem sap of infected tomato plants [1]. The Avr2 and I‐2  pair  represents  the  first  complete  gene‐for‐gene  pair  of  a  plant  and  a  xylem‐invading fungal pathogen. It has been shown that Avr2 has a dual role and acts both as an avirulence and virulence factor. Although a hypersensitive response (HR) is not observed following Fol infection of I‐2 tomato plants, PVX‐mediated expression of Avr2 does trigger I‐2‐dependent HR in tomato. An Avr2 knockout of Fol induces less disease symptoms, which indicates that Avr2  is  a  virulence  factor  contributing  to  pathogenicity  [2].  Structure‐function  analysis  of Avr2 reveals that the protein can be divided into a dispensable N‐terminal part (pro‐domain) and a functional C‐terminal domain. GFP‐ or RFP‐tagged Avr2 accumulates in the cytoplasm and nucleus of Nicotiana benthamiana cells upon transient expression using agroinfiltration. Furthermore,  RFP‐tagged  Avr2  is  found  inside  the  cells  of  tomato  roots  infected  with  a 

Page 25: Utrecht Summerschool on Environmental Signalling and abstracts_201… · Utrecht Summerschool on Environmental Signalling Utrecht, ... Astrid Nagels Durand ... and Barbara De Coninck1

EPS Summerschool Posters

25

transgenic Fol strain carrying an Avr2:RFP construct. Together these data indicate that Avr2 can be taken up by the plant and functions inside the host cell.  [1] Houterman, P. M., Speijer, D., Dekker, H. L., de Koster, C. G., Cornelissen, B.  J. C. and Rep, M. 2007. The mixed xylem sap proteome of Fusarium oxysporum‐infected tomato plants. Mol. Plant Pathol.  8: 215‐221. [2] Houterman, P. M.*, Ma, L.*, van Ooijen, G., de Vroomen, M. J., Cornelissen, B. J., Takken, F. L. W. and Rep, M. 2009. The effector protein Avr2 of the xylem colonizing fungus Fusarium oxysporum activates the tomato resistance protein I‐2 intracellularly. Plant J. 58: 970‐978. 

  18.   A  novel  high‐throughput  forward‐genetic  screen  to  identify  key  components leading to PAMP‐induced resistance to bacteria  

Laura Masini, Cécile Segonzac and Cyril Zipfel The Sainsbury Laboratory, Norwich Research Park, Norwich, NR4 7UH, UK 

 The first layer of plant immunity relies on the recognition of conserved features of microbes termed pathogen‐associated molecular patterns (PAMPs) by surface‐localized pattern‐recognition receptors (PRRs) leading to PAMP‐triggered immunity (PTI). Although the early molecular events of PTI start to be  uncovered,  the mechanisms  that  actually  lead  to  plant  immunity  (ie.  restriction  of  pathogen growth)  are  still  poorly  understood.  The  aim  of  this  project  is  the  identification  through  forward genetics of molecular components required  for plant resistance to bacteria  following perception of the bacterial PAMPs flagellin (flg22) by the PRR FLS2. To this goal, a novel high‐throughput assay for bacterial  infection on Arabidopsis seedlings  is being developed. The screen  itself aims at  identifying mutants that are impaired in induced resistance to the bacterium Pseudomonas syringae pv. tomato DC3000 (Pto) triggered by flg22.  

 

19.   Posttranscriptional  regulation  of  the  GRAS  protein  SCARECROW‐like  14  (SCL14) during plant detoxification processes  Alexander Meier, Kerstin Kruse, Corinna Thurow and Christiane Gatz Molekularbiologie und Physiologie der Pflanze, Albrecht‐von‐Haller Institut, Universität Göttingen, Deutschland 

 Plants  are  challenged  by  toxic  substances, which  are  released  by man,  other  plants  or  attacking pathogens.  Additionally,  reactive  oxygen  species  can  arise  in  the  plant  under  biotic  or  abiotic stresses. The detoxification of these substances in the plant can be divided in three steps and are carried out by a set of enzymes, which contains for example cytochrome P450 monooxygenases, glutathione S‐transferases and ABC transporters. At  least  a  part  of  these  detoxification  processes  are  regulated  by  the  Arabidopsis  thaliana GRAS protein SCARECROW‐like 14 (SCL14). SCL14 acts together with the bZIP transcription factor TGA2 to activate  it’s target genes. SCL14 and TGA2 form a complex, which binds to as‐1  like elements  in the promoters of the SCL14 target genes. Since it could be shown that the SCL14/TGA2 complex binds to it’s target promoters  in the  induced as well  in the uninduced state (Fode et al. 2008), the question arises what is the signal for the SCL14 mediated activation of transcription. In  the  Arabidopsis mutant  gsnor1‐3  the  SCL14  target  genes  are  hyperinduced  in  comparison  to wildtype.  This  mutant  lacks  the  enzyme  S‐nitroso  glutathione  reductase,  which  reduces  S‐nitrosylated glutathione,  i.e. glutathione whose cysteines are modified by addition of a NO‐group, what  leads  to  a  higher  amount  of  S‐nitrosylated  glutathione  and  thus  to  a  higher  amount  of  S‐nitrosylated proteins  in the plant.   The hyperinduction of the SCL14 target genes might be a hint to the regulation of SCL14 by S‐nitrosylation. 

Page 26: Utrecht Summerschool on Environmental Signalling and abstracts_201… · Utrecht Summerschool on Environmental Signalling Utrecht, ... Astrid Nagels Durand ... and Barbara De Coninck1

EPS Summerschool Posters

26

To  investigate  the  effect  of  cysteine  mutations  on  the  activity  of  SCL14,  a  transient  assay  was established.  In  this assay, protoplasts or whole  leaves  from scl14/scl33 double knockout plants are cotransfected  with  a  luciferase  gene  under  the  control  of  truncated  versions  of  the  CYP81D11 promoter, a cytochrome P450 monooxygenase and SCL14 target gene, and wildtype SCL14 or SCL14 mutants. These promoter versions can still be activated by SCL14 and gain or loss of induction caused by mutant SCL14 proteins give a hint of  the  functionality of  the mutated aminoacids. The mutant proteins,  which  show  an  altered  behaviour  in  comparison  to  the  wildtype  protein,  are  further analyzed to reveal the exact regulation mechanism of SCL14 activity.   20.   Transcriptomic  response  of  Lima  bean  plants  to  herbivory  after  low  dose phytohormone application  T.R. Menzel1, M. Dicke1, J.J.A. van Loon1, R. Gols 1 1Laboratory of Entomology, Wageningen University, The Netherlands 

 As sessile organisms, plants are under the constant threat of suffering a fatal attack by herbivorous arthropods and all kinds of pathogens. For this reason plants not only possess a remarkable ability to withstand  inflicted damage, but have  also developed different  kinds of defence mechanisms  that serve  to  protect  them  from  their ubiquitous  attackers.  In  general,  a  distinction  is made  between direct and  indirect protective mechanisms. Direct defences  immediately  interfere with the attacker and  are  often  delivered  as  toxins  and  deterrents,  but  can  also  be  composed  of  morphological features  such  as  thorns  and  trichomes.  In  contrast,  indirect defences  exploit  the  action  of higher trophic  levels,  i.e. predators and/or parasitoids of the attacker, which are summoned by the plants via  release  of  herbivore‐induced  plant  volatiles  (HIPV).  Recently,  evidence  is  accumulating  that indicates  an  influence  of  a  primary  herbivore  attack  on  subsequent  attacks  by  enhancing  or hampering the plant’s defence system. Jasmonic acid (JA) is a key defence hormone, which acts as a signalling molecule after herbivory and controls a set of defence‐related genes in plants that function in direct and indirect defence.  We investigated the effect of multiple herbivore attack on the level of indirect defence. A low dose of JA was used to simulate a primary herbivore attack on the Lima bean Phaseolus lunatus. If the plants were  also  exposed  to  a  secondary  attack,  using  a  low  density  of  the  herbivorous  spider  mite Tetranychus urticae, a significant change  in  the expression  level of  the gene coding  for β‐ocimene‐synthase  (OS) occurred  that was  absent  in  the water‐treated  control plants.  The monoterpene  β‐ocimene  is known to act as a chemical cue for a natural enemy of spider mites, the predatory mite Phytoseiulus persimilis. We suggest that the phytohormone application resulted in an augmentation of indirect defence mediated by β‐ocimene. 

      21.   Specific identification of E3 ubiquitin‐ligase targets  Astrid Nagels Durand, Laurens Pauwels and Alain Goossens Department  of  Plant  Systems  Biology,  VIB  and  Department  of  Plant  Biotechnology  and  Genetics,  Ghent University, Belgium 

 The  ubiquitin‐proteasome  pathway  is  involved  in  the  regulation  of  most,  if  not  all,  biological processes in eukaryotes. Ubiquitination (Ub) of a target protein is mediated by 3 enzymes (E1, E2 and E3),  in  which  the  E3  Ub‐ligase  is  responsible  for  recognition  of  and  interaction with  the  target. Despite the large amount of E3 Ub‐ligases identified in Arabidopsis (>1,400), only a dozen of targets have been identified specifically for a particular E3. By using Tandem Affinity Purification (TAP) of E3 Ub‐ligases,  of  wildtype  and  truncated  forms,  we  seek  to  identify  E3‐interactors  and  thus  their 

Page 27: Utrecht Summerschool on Environmental Signalling and abstracts_201… · Utrecht Summerschool on Environmental Signalling Utrecht, ... Astrid Nagels Durand ... and Barbara De Coninck1

EPS Summerschool Posters

27

possible  targets.  By  deleting  the  region  that  mediates  the  E2‐E3  interaction,  necessary  for  the transfer of Ub from the E2 to the target, we expect to achieve enrichment of the target and avoid its’ subsequent  degradation.  Candidate  targets  will  be  subsequently  evaluated  in  a  ‘Heterologous Ubiquitination Assay’ (HUBA), which we are currently developing, and in which yeast is used as a host organism. We will use the abovementioned strategies to identify substrates of E3 Ub‐ligases involved in stress responses and hormone signaling in plants. 

  22.   Genetic Analysis Of Seed Longevity In Arabidopsis thaliana  Thu‐Phuong Nguyen 1,2 , Paul Keizer 3,4, Fred van Eeuwijk 3,4 and Leónie Bentsink 1,2  1Laboratory  of  Plant  Physiology, Wageningen  University,  Droevendaalsesteeg  1,  6708  PB Wageningen,  The Netherlands;  2Molecular  Plant  Physiology  Group,  Utrecht  University,  Padualaan  8,  3584  CH  Utrecht,  The Netherlands;  3Centre  for  BioSystems  Genomics,  6700ABWageningen,  The  Netherlands;  4Biometris‐Applied Statistics,Wageningen University and Research Centre, 6708 PB Wageningen, The Netherlands 

 

Seed  longevity  is one of  the most  important  factors  for  seed  resource  conservation  and  for  crop success.  It  is defined as seed viability after a  long time of dry storage (storability) and represents a quantitative trait. During storage seeds age, deteriorate and  loose vigour, which ultimately  leads to germination  failure even under  favourable conditions. Six Arabidopsis  thaliana  recombinant  inbred line  (RIL) populations, derived  from crosses between Landsberg erecta and other accessions, show natural  variation  for  seed  longevity  after  natural  storage  at  room  temperature.  A  mix  model quantitative  trait  loci  (QTL)  analysis  reveals  a  number  of  loci  for  three  parameters  that  could  be extracted from the germination curve, the germination rate, the maximum germination and the area under the curve. The two major QTLs have been confirmed by near  isogenic  lines  (NILs) after both natural and artificial ageing (controlled deterioration test). Results indicate that natural variation for seed longevity is regulated by additive genetic pathways.  

  

23.   Hexose‐6‐phosphate epimerases: A novel class of apoplastic effectors? 

Stan Oome, Guido van den Ackerveken Plant‐Microbe Interactions; Department of Biology, Utrecht University, The Netherlands 

 The  downy  mildew  Hyaloperonospora  arabidopsidis  (Ha)  is  an  obligate  biotrophic  pathogen  of Arabidopsis  thaliana.  It  is  used  as  a model  system  for  biotrophic  interactions,  and  the  genome sequence of both host and pathogen is available. For  infection  this pathogen uses  two  classes of  secreted proteins:  (i)  apoplastic effectors  that  act outside of  the host  cell  and  (ii) hosttranslocated  effectors  that  act  inside  the plant  cell. We have identified a  group  of  apoplastic  proteins  that  are  similar  to  hexose‐6‐phosphate  epimerases  (H6PEs).  These epimerases catalyze the conversion of phosphosugars  from the α‐ to the ß‐configuration and back. This  is  important as  some downstream enzymes can only use  α or ß  sugars; phosphoglucomutase (G6P  G1P) and G6P‐isomerase  (G6P  Fructose‐6P) only use  α‐G6P, while G6P‐dehydrogenase (G6P    Gluconolactone‐6P)  can  only  use  ß‐G6P.  Conversion  from  α‐  to  ß‐  and  back  occurs spontaneously, but the rate is highly increased in the presence of H6PE. The  question  arises  why  the  oomycetes  produce  secreted  H6PE‐like  proteins.  Our  goal  is  to understand the role of these proteins in the infection process. 

 

Page 28: Utrecht Summerschool on Environmental Signalling and abstracts_201… · Utrecht Summerschool on Environmental Signalling Utrecht, ... Astrid Nagels Durand ... and Barbara De Coninck1

EPS Summerschool Posters

28

 24.   Connecting pathogen perception to transcriptional reprogramming in plant immune responses  Nora Peine1, Ana García2, Jaqueline Bautor1 and Jane Parker1 1Department  of  Plant‐Microbe  Interactions,  Max  Planck  Institute  for  Plant  Breeding  Research,  Cologne, Germany;  2Plant  Genomics  Research,  Unité  de  Recherche  en  Génomique  Végétale,  Institut  National  de  la recherche agronomique, Evry, France  In plants, resistance to  invading pathogens  is mediated by germ‐line encoded receptors residing at the plasma membrane or inside cells. Recognition of pathogen molecules by these receptors triggers an  immune  response.  Robust  immunity  involving  localized  plant  cell  death  and  massive transcriptional  reprogramming  is  triggered by  intracellular Nucleotide Binding‐Leucine‐Rich‐Repeat (NB‐LRR) receptors  recognizing specific pathogen effectors. We aim  to  learn more about processes connecting  immune  receptor  activation  to  defense  outputs.  An  important  component  between activation of TIR‐NB‐LRR receptors (which have a Toll‐Interleukin1 Receptor like N‐terminal domain) is  the  nucleo‐cytoplasmic  protein  EDS1  (Enhanced  Disease  Susceptibility1).  Together  with  its interaction and signaling partners, PAD4 and SAG101, EDS1  is required for basal defense to virulent (infectious)  biotrophic  pathogens  and  for  TIR‐NB‐LRR  triggered  resistance.  In  the  TIR‐NB‐LRR‐conditioned  immune  response, EDS1 operates downstream of  receptor activation but upstream of cell death initiation, accumulation of ROS (reactive oxygen species), induction of the stress hormone SA (salicylic acid) and transcriptional programming of defense genes. Recent analysis provides evidence that EDS1 shuttles between the cytoplasm and nucleus and that different EDS1 complexes  in these compartments cooperate  in mediating a complete and balanced immune response. However, how EDS1 and its interacting partners coordinate multiple defense outputs is still not well understood. Transgenic Arabidopsis  lines were generated  in which EDS1 is forced into the nucleus by fusion to a nuclear localization signal (NLS). Genetic,  biochemical  and  resistance  phenotype  characterization  of  transgenic  plants  expressing EDS1‐NLS under control of the EDS1 promoter or a conditional estradiol‐inducible promoter should allow me to determine how nuclear EDS1 affects expression of particular sets of genes and molecular processes underlying the fine control of multiple plant immune responses. 

  25.   Ethylene‐induced  differential  petiole  growth  in  Arabidopsis  thaliana  involves local microtubule reorientation and cell expansion.  Joanna K. Polko, Martijn van Zanten, Laurentius A.C.J. Voesenek, Anton J.M. Peeters, Ronald Pierik  Plant Ecophysiology, Institute of Environmental Biology, Utrecht University, Padualaan 8, 3584 CH Utrecht, The Netherlands  Hyponastic growth is an upward petiole movement induced by plants in response to various external stimuli.  It  is caused by unequal  (differential) growth rates between adaxial and abaxial sides of the petiole, which brings rosette leaves to a more vertical position. The volatile hormone ethylene is one of  the  key  regulators  inducing  hyponasty  in Arabidopsis  thaliana. We  studied whether  ethylene–mediated  hyponasty  occurs  through  local  stimulation  of  cell  expansion  and  if  this  involves reorientation of cortical microtubules (CMTs). To  study  cell  size  differences  between  ab‐  and  adaxial  sides  of  petioles  in  ethylene  and  control conditions, we analyzed epidermal imprints. We studied involvement of CMT dynamics in epidermal cells  using  the  tubulin  marker  line  as  well  as  genetic  and  pharmacological  means  of  CMT manipulation. Our  results demonstrate  that ethylene  induces  cell expansion  in a  restricted abaxial 

Page 29: Utrecht Summerschool on Environmental Signalling and abstracts_201… · Utrecht Summerschool on Environmental Signalling Utrecht, ... Astrid Nagels Durand ... and Barbara De Coninck1

EPS Summerschool Posters

29

region of  the proximal  side of  the petiole  and  that  this  can  account  for  the observed differential growth. Ethylene  induces CMT reorientation from  longitudinal to transverse and  inhibition of CMTs disturbed ethylene‐induced hyponastic growth. This work provides evidence that ethylene stimulates local cell expansion within the petiole inducing differential  growth,  and  is  associated  with  dynamic  changes  in  arrangement  of  CMTs  along  the petiole. 

  26.   COI1 but not plant‐derived JA  is required for Verticillium longisporum propagation and subsequent disease symptoms in Arabidopsis thaliana.   Anjali Ralhan, Corinna Thurow, Ivo Feussner, Cornelia Göbel and Christiane Gatz*  *Albrecht von Haller Institute for Plant science, Georg‐August‐Universität Untere Karspüle 2, 37073 Göttingen, Germany. *[email protected] 

 Verticillium  longisporum  is a  soil‐borne  fungal pathogen causing vascular disease predominantly  in oilseed  rape  but  also  in  other members  of  the  family  Brassicaceae.  The  fungus  enters  the  root, invades  xylem  elements,  and  proliferates  in  the  xylem  vessels,  where  it  produces  conidia  and microsclerotia.  As  a  result  of  the  infection,  plants  are  stunted;  show  yellow  leaf  symptoms  and decreased  yield.  Pathogen  attack  triggers  complex  signalling  cascades  regulated  by  signalling molecules such as salicylic acid (SA), jasmonic acid (JA), and ethylene (ET) resulting in the expression of defence‐related genes.  Verticillium‐induced expression of  jasmonic acid (JA)‐responsive genes  in Arabidopsis thaliana  leads us to assess the role of JA defence pathway  in this plant‐pathogen  interaction. Arabidopsis mutants deficient  in  JA  biosynthesis  (dde2‐2;  delayed‐dehiscence2‐2)  and  signalling  (coi1‐t;  coronatine insensitive 1) were tested for susceptibility. When comparing the leaf area after infection, dde2‐2 and WT plants showed disease phenotype in contrast to coi1‐t plants which remained healthy, indicating the requirement of COI1 but not of JA for development of the disease symptoms. The healthy patho‐phenotype  of  coi1‐t  mutant  plants  was  associated  with  reduced  fungal  colonization. Moreover, development  of microsclerotia  on  senescent  tissues  appeared  in  a  lower  percentage  on  coi1‐t  as compared  to WT  and  dde2‐2 mutant  plants.  To  better  understand  the molecular  basis  for  these differences, whole  genome micro  array was performed with Verticillium  infected WT, dde2‐2  and coi1‐t petioles at 15 dpi. Cluster analysis unravelled a group of genes which shows similar expression in all  three genotypes serving as  infection markers, genes which are similarly expressed  in WT and dde2‐2  in  contrast  to differential expression  in  coi1‐t  corresponding  to  the COI1 dependent genes which might be responsible  for the patho‐phenotype and genes which are highly expressed only  in the WT but not  in dde2‐2 and coi1‐t. The  latter group represents JA‐ or  JA/ET‐ dependent defence marker genes that were up regulated in WT but not in dde2‐2 mutant plants suggesting the absence of  fungal derived  jasmonate mimics. Therefore, we postulate that Verticillium activates a novel  JA‐independent  COI1  function  required  for  its  successful  colonization  and  consequent  disease susceptibility in Arabidopsis thaliana.   References [1] Thatcher, L.F., Manners,  J.M. and Kazan, K.  (2009) Fusarium oxysporum hijacks COI1‐mediated  jasmonate signaling to promote disease development in Arabidopsis 

     

Page 30: Utrecht Summerschool on Environmental Signalling and abstracts_201… · Utrecht Summerschool on Environmental Signalling Utrecht, ... Astrid Nagels Durand ... and Barbara De Coninck1

EPS Summerschool Posters

30

27.   Functional analysis of stress‐inducible NAC factors in Arabidopsis thaliana  Neena Ratnakaran and Christiane Gatz Albrecht von Haller  Institut  für Pflanzenwissenschaften, Georg‐August‐Universität Göttingen, Untere Karspüle 2, 37073 Göttingen, Germany 

 Plants have developed sophisticated strategies to encounter various stresses, biotic and abiotic, via different  stress‐tolerance  or  defense  pathways.  The  ABA  pathway  is mainly  known  for  regulating responses  to abiotic stresses while  the SA,  JA and ET‐induced pathways act against biotic stresses. The plant's  response  towards  stress  invariably  leads  to positive or antagonistic cross‐talk between different  pathways.  Indeed  the  ABA‐  or  SA‐ mediated  suppression  of  ET/JA‐responsive  genes  has been  extensively  reported.  However  the mechanisms  of  such  cross‐talk  have  not  yet  been  fully understood. The  family of NAC  transcription  factors are  a group of plant‐specific genes  that have been  shown  to  play  a  role  in  development  and  stress  responses.  There  are  >100 NAC  factors  in Arabidopsis and of these the ATAF subfamily has been predicted to play important roles in stress and defense. The members of this subfamily shows a co‐regulated expression by wounding, infection, SA, MeJA, ABA, H2O2, cold, drought, salt and osmotic stresses. The ATAF1 (ANAC002) has been reported to play a negative role in resistance against necrotrophic pathogens by suppression of defense gene PDF1.2  (Wang et.al., 2009).  In our  lab we could show that another member  from this same  family, the  ANAC032,  when  over‐expressed,  can  also  suppress  MeJA‐induced  and  ACC‐induced  PDF1.2 expression. Moreover, when  transient  protoplast  assays  and  yeast  two  hybrid  experiments were done, results indicated that ATAF1 has ability to directly bind to EIN3 and suppress promoter activity of ORA59 which  acts upstream of PDF1.2. Therefore we  speculate  that NAC proteins  could be an important  factor  regulating  the  cross‐talk  seen  between  the  ET/JA‐  and  other  pathways.  Loss‐of‐function  studies and characterization of other ATAF  subfamily members need  to be carried out  to determine the functions of NAC with respect to stress‐induced responses. 

 References 

1. Wang  et.  al.  2009.  The  Arabidopsis  ATAF1,  a  NAC  transcription  factor,  is  a  negative  regulator  of defense responses against necrotrophic fungal  and bacterial pathogens. MPMI. 22(10):1227‐1238. 

  28.   Molecular and physiological analysis of the drought‐induced flowering response  

Riboni M.1, Galbiati M.1, Tonelli C. 1, Conti l.1 1Department of Biomolecular Sciences and Biotecnology, Università degli Studi di Milano, Via Celoria 26, 20133 Milano (Italy) 

 The  floral  transition  is  a  key  step  in  plants  life.  The  correct  timing  of  this  switch  is  essential  for reproductive  success.  Therefore,  plants  have  evolved  a  complex  gene  network  to  detect  and integrate internal and environmental cues.  In Arabidopsis  thaliana  four main  flowering  pathways  have  been  defined:  the  photoperiodic,  the autonomous, the vernalization and the gibberellins. These are responsible for the perception of the major  internal and environmental signals, e.g. the photoperiodic pathway perceives the day‐length. Little  is known about  the existence of additional  flowering pathways. These allow plants  to detect other  environmental  conditions  such  as warm  temperature  (accelerating  flowering)  or  salt  stress (delaying flowering). We  find  that  drought  also  affects  flowering  time;  in  fact  we  notice  a  significant  reduction  of vegetative leaves in drought‐treated plants compared to controls. This raises the interesting question of how drought stress is perceived and integrated into the floral transition mechanism.  Data  will  be  presented  illustrating  our  experimental  approach  and  the  initial  characterization  of mutants  affected  in  the  drought‐induced  flowering  response.  In  particular  we  find  that  the 

Page 31: Utrecht Summerschool on Environmental Signalling and abstracts_201… · Utrecht Summerschool on Environmental Signalling Utrecht, ... Astrid Nagels Durand ... and Barbara De Coninck1

EPS Summerschool Posters

31

photoperiodic pathway and  the ABA hormone seems  to play a central  role  in  the drought‐induced flowering response. 

  29.   Control of flowering by environmental stimuli  Nicole Rodenburg; Sjef Smeekens; Marcel Proveniers Molecular plant physiology, Utrecht University, 3584 CH Utrecht, The Netherlands 

 Control  over  flowering  time  is  important  for  successful  horti‐  and  floriculture  and  the  ability  to manipulate flowering time is an economically important goal in plant breeding. Timing of flowering is influenced by environmental signals  to  induce  flowering  in plants at  the most  favorable conditions for reproductions to enhance fitness.  In  Arabidopsis  thaliana  most  studies  have  focused  on,  for  the  plant  highly  predictable  factors involved  in  flowering,  like  day  length  (photoperiod)  and  extended  periods  of  cold  (vernalization). However  less predictable  factors such as  light quality  (red:far‐red ratios) and ambient temperature are equally important.  

In  this project we want  to unravel how external  factors, with a  focus on  light quality and ambient temperature, influence flowering of plants. This will provide information, methods and genes  that are useful  in breeding and production programs  to obtain  cultivars with a desired time of flowering in response to changing and variable growth conditions.  Currently we are studying the physiology of light quality and temperature induced flowering, simultaneously optimizing conditions for genome‐wide expression studies.   30.   A  proteomics  approach  to  brassinosteroid  signalling  Glycogen  Synthase  Kinase3 (GSK3)‐like kinases in Arabidopsis  Joanna Schneider‐Pizoń1,2, Ceylan Ayada1,2, Na Li3, Sjef Boeren3, Sacco de Vries3, Geert De  Jaeger1,2 and Eugenia Russinova1,2 1Department  of  Plant  Systems Biology,  Flanders  Institute  for Biotechnology,  Belgium;  2Department  of  Plant Biotechnology and Genetics, Ghent University, Belgium; 3Laboratory of Biochemistry, Wageningen University, The Netherlands 

Brassinosteroid  (BR)  signalling  is a  key hormonal  regulatory pathway  controlling plant growth and development.  Brassinosteroid‐insensitive  2  (BIN2)  and  six  of  its  homologues,  all  belonging  to  the Arabidopsis  serine/threonine  glycogen  synthase  kinase3  (GSK3)/SHAGGY‐like  kinases  have  been linked to BR signal transduction based on their ability to phosphorylate BR responsive transcription factors and to negatively regulate the BR responses. In order to unravel novel regulatory proteins of the BR‐related GSK3‐like kinases, Tandem Affinity Purification  (TAP) and  single affinity purification have been applied to Arabidopsis cell cultures and plants expressing tagged versions of the kinases. Only single affinity purifications using TAP or GFP tags allowed the  identification of putative kinase interactors. The results obtained from multiple purifications were compared and candidate proteins have  been  selected  for  further  validation.  Co‐immunoprecipitation  experiments  and  bimolecular fluorescent complementation analysis have so far confirmed the interaction between BIN2 and four novel  proteins.  The  present  study  identifies  novel  components  of  BR  signalling  pathway  and contributes to the understanding of its regulation. 

  

Page 32: Utrecht Summerschool on Environmental Signalling and abstracts_201… · Utrecht Summerschool on Environmental Signalling Utrecht, ... Astrid Nagels Durand ... and Barbara De Coninck1

EPS Summerschool Posters

32

31.   Cracking the code of bZIP dimerization in Arabidopsis  

Jebasingh  Selvanayagam  1,  Monika  Tomar1,Evelien  van  Eck‐  Stouten1,  Micha  Hanssen1,  Andrea Ehlert4,  Wolfgang Droge‐Laser 4, Sjef Smeekens1,2 and Johannes Hanson1,2,3 1Molecular  Plant  Physiology,  Faculty  of  Science,  Padulaan  8,3584  CH Utrecht,  The Netherlands; 

2Centre  for 

Biosystems Genomics PO 98, 6700AB Wageningen, The Netherlands; 3Umea Plant science Centre, Department 

of Plant Physiology, Umea university, SE – 901 87, Umea, Sweden; 4Julius –Maximillians – Universität Würzburg, 

Julius  –von‐Sachs‐institut  for  Biowissenschaften,  Lehrstuhl  fur  Pharmazeutische  biologie, Molekularbiologie und Biotechnologie der Pflanze, Julius‐von‐Sachs Platz 2, 97082, Würzburg, Germany. 

 S1  group  Basic  Leucine  Zipper  Protein  (bZIP)  transcription  factors  (bZIP1,  bZIP2,  bZIP11,  bZIP44, bZIP53)  form heterodimers with C group  (bZIP9, bZIP10, bZIP25, bZIP53) bZIP transcription  factors. The  dimers  bind  to ACGT  core motives which have been  identified  in  a multitude of plant  genes regulated  by  diverse  environmental,  physiological,  and    environmental  cues.  Specific  S1/C  dimer formation has been demonstrated using both Yeast  two hybrid and Plant  two hybrid analysis. Our Microarray  analysis  show  that  different  dimers  regulate  different  genes  in  a  specific  manner. Interestingly, bZIP11  is affecting gene expression significantly more than other tested bZIP proteins both even expressed alone or  in combination with dimerizing partners. However, dimerization  is  in all cases enhancing activity of all bZIPs  including bZIP11. Moreover, using gain and  loss of  function reveals  the  importance  of  bZIPs  dimer  regulation  in  plants.  Based  on  this,  our  proposed model suggests  that  the  combinatorial  control of  amino  acid metabolism  and  regulation of  stress  target genes are controlled by specific heterodimers of bZIP transcription factors. 

 

 32.   The  TOC  Complex  May  Mediate  the  Plastid  Localization  of  a  Gravity  Signal Transducer in Arabidopsis  

Allison Strohm1,2 and Patrick Masson1 1Laboratory of Genetics, University of Wisconsin‐Madison, USA; 2Graduate Program  in Cellular and Molecular Biology  

Plant roots navigate their heterogeneous soil environments partly through their abilities to sense and respond  to gravity. This process  involves  the  sedimentation of dense amyloplasts  in  the columella cells  of  the  root  tip  onto  the  cortical  ER  or  plasma  membrane.  A  genetic  screen  identified  a preprotein  receptor  (TOC132) of  the Translocon at  the Outer envelope membrane of Chloroplasts (TOC) complex, as a contributor to gravity signal transduction. The TOC complex transports nuclear‐encoded  proteins  from  the  cytosol  into  plastids  and plastid membranes.  To  determine  if  TOC132 functions directly as a gravity signal transducer or  indirectly by mediating the plastid  localization of such a transducer, additional TOC complex components were tested for involvement in gravitropism. Similarly  to mutations  in  TOC132, mutations  in  genes  encoding  the  preprotein  receptors  TOC120 (which functions redundantly with TOC132  in the  import of non‐photosynthetically‐related proteins into plastids) and TOC34 also enhance the gravitropic defects associated with mutations in ALTERED RESPONSE TO GRAVITY 1. Furthermore, the cytoplasmic acidic domain of TOC132 is not required for a  gravitropic  response.  These  data  suggest  that  the  TOC  complex may  function  in  gravitropism indirectly by mediating the localization of a plastid‐associated molecule that transduces the signal. I have  conducted double mutant analyses  to place  the TOC  complex  in  a genetic model  for gravity signal transduction, and my current work centers on a mutagenesis approach to  identify new signal transducers  potentially  associated with  the  amyloplast.  This work  suggests  an  important  role  for amyloplasts in gravity signal transduction beyond their simple ability to sediment. 

  

Page 33: Utrecht Summerschool on Environmental Signalling and abstracts_201… · Utrecht Summerschool on Environmental Signalling Utrecht, ... Astrid Nagels Durand ... and Barbara De Coninck1

EPS Summerschool Posters

33

33.   Study of the interaction between Rhizoctonia solani and Arabidopsis thaliana via a transcriptomic approach.  Pieter  Timmermans1,  Janick  Mathys1,  Mieke  Vanhaecke1,  Bruno  P.A.  Cammue1  and  Barbara  De Coninck1 1Centre  of Microbial  and  Plant  Genetics,  Katholieke  Universiteit  Leuven,  Kasteelpark  Arenberg  20  ,  3001 

Leuven, Belgium 

 Rhizoctonia  solani  is  a  soil  born,  necrotophic  pathogen  causing  diseases  in  many  economically important  crops  all  over  the  world.  Up  to  now  R.  solani  research  is  mostly  focused  on characterization of isolates and controlling the disease via biocontrol organisms but to a lesser extent on studying the molecular  interaction between R. solani and plants. In this study we use the model plant  Arabidopsis  thaliana  to  elucidate  the  induced  plant  defense  response  upon  R.  solani (AG2.2.IIIB) infection. Using microarray analysis of leaf tissue we identified approximately 700 genes that were differentially expressed (DE) at 48h post R. solani  inoculation. At first the DE genes were classified according to their biological pathways resulting in a holistic picture of the defense signaling cascades. Defense signaling mutants were used to confirm the role of the salicylic acid, ethylene and jasmonic acid   signaling pathway  in the susceptibility of A. thaliana towards R. solani. Secondly we focused on several highly upregulated genes and are currently investigating the role of those genes in the  defense  response  working  with  overexpression  and  silencing  lines  or  using  known  T‐DNA insertion mutants.  By  elucidating  the  basis  of  the  plant  defense  reaction  we  aim  at  generating valuable knowledge that can be used in the development of more R. solani resistant field crops.  

  34.   Homologs  of  the  Pseudomonas  syringae  HopA1  effector  are  differentially recognized in plants and resembles phosphothreonine lyases from animal pathogens    Tania Toruño1, Alexander Singer2, Ming Guo1, Alexei Savchenko2 and James Alfano1 1  Center  for  Plant  Science  Innovation  and  Department  of  Plant  Pathology,  University  of  Nebraska‐Lincoln, Nebraska, USA; 2 C.H. Best Institute, University of Toronto, Toronto, Ontario, Canada 

 Pseudomonas  syringae  is  a  host  specific  plant  bacterial  pathogen  that  requires  a  type  III  protein secretion  system  to  inject effector proteins  into plant  cells  for pathogenicity. The effector protein HopA1 was first characterized in P. syringae pv. syringae 61 and is encoded by a gene located in the Hrp pathogenicity island. Another strain, P. syringae pv. tomato DC3000, contains a hopA1 allele in a different  region  of  the  chromosome.  HopA1Psy61  and  HopA1PtoDC3000  are  57%  identical  but  have different  host  specificity.  In  tobacco  and  Arabidopsis  accession  Ws‐0,  HopA1Psy61  but  not HopA1PtoDC3000 elicits a hypersensitive response (HR), consistent with HopA1Psy61 being recognized by a plant immune receptor. Expression of HopA1 in yeast, a model eukaryotic system, revealed that only HopA1Psy61  inhibits  yeast  growth.  HopA1  shares  sequence  similarity  with  the  Photorhabdus luminescens insecticidal toxin Mcf2. The HopA1PtoDC3000 C‐terminal region was crystallized and shows similarity  with  structures  of  the  phosphothreonine  lyases  OspF  from  Shigella  and  SpvC  from Salmonella. Five conserved residues between HopA1 alleles and Mcf2 toxins, which also correspond to  the  functionally  important  residues  in  the phosphothreonine  lyase active  site, were mutated  to alanine. We determined the effects that these substitutions have on the ability of HopA1Psy61 to elicit an HR and inhibit yeast growth. 

  

Page 34: Utrecht Summerschool on Environmental Signalling and abstracts_201… · Utrecht Summerschool on Environmental Signalling Utrecht, ... Astrid Nagels Durand ... and Barbara De Coninck1

EPS Summerschool Posters

34

35.   Natural Variation of submergence tolerance among Arabidopsis thaliana accessions  Vashisht D1,2, Hesselink A1, Pierik R1, Ammerlaan JMH1, Bailey‐Serres J3, Visser EJW4, Pedersen O5, van Zanten M1,6, Vreugdenhil D2,7, Jamar DCL2,7, Voesenek LACJ1,2, Sasidharan R1,2 

1Plant Ecophysiology, Institute of Environmental Biology, Utrecht University, Padualaan 8, 3584 CH Utrecht, The Netherlands; 2Centre for Biosystems Genomics, 6708 PB Wageningen, The Netherlands; 3Center for Plant Cell Biology,University of California, Riverside, CA 92521;  4Radboud University Nijmegen,  Institute  for Water and Wetland Research, Department of Experimental Plant Ecology, Heyendaalseweg 135, 6525 AJ, Nijmegen, The Netherlands;  5The  Freshwater  Biological  Laboratory,  University  of  Copenhagen,  Helsingørsgade  51,  3400 Hillerød,  Denmark;  6Department  of  Plant  Breeding  and  Genetics, Max  Planck  Institute  for  Plant  Breeding Research, Carl‐von‐Linné‐Weg 10, 50829 Cologne, Germany;7Lab of Plant Physiology, Wageningen University, Droevendaalsesteeg 1, 6708 PB Wageningen, The Netherlands.  Contact ID: [email protected] 

 Flooding is a natural phenomenon which has severe impacts on the productivity of arable farmland, as most crops are  flood‐intolerant. Despite some knowledge on the adaptive responses of tolerant plants under  low oxygen conditions, surprisingly  little  is known about (i) the relation between gene regulation and plant survival upon flooding and (ii) the genes and processes that determine variation in flooding tolerance. We therefore selected 86 accessions of Arabidopsis from different geographical locations  around  the world  to  identify  and  characterize  key  regulatory  components  required  for flooding  tolerance. Seedlings  (10  leaves)  from  these accessions were completely submerged under dark  conditions  at  20  °C  and  then  de‐submerged  at  different  time  points  after which  they were allowed to recover from the flooding stress. Tolerance was expressed as the number of submergence days till 50% of population dies (LT50). 86 accessions showed strong variation for flooding tolerance ranging  from extreme  (accession C24 with an LT50 of 11.2 days)  to  low  tolerance  (accession Cvi‐0 with an LT50 of 4.01 days). We also measured  the  initial carbohydrate content  in  the shoot  tissue and the relative petiole growth. This was correlated to the tolerance level of the 86 accessions. Three tolerant, 3 intolerant and 3 intermediate accessions were submerged under dark and light conditions to check  the  robustness of  the  tolerance  ranking. We also measured  the oxygen concentrations  in petioles and roots during flooding in tolerant and intolerant accessions. In future, transcript profiling will be done to identify and characterise genes involved in flooding stress. 

  36.   Regulation of  contrasting  flooding  responses: a RNA‐seq approach  in  two Rumex species  Hans  van  Veen1,  Angelika  Mustroph2,  Julia  Bailey‐Serres3,  Laurentius  A.C.J.  Voesenek1,  Rashmi Sasidharan1 1. Plant Ecophysiology, Institute of Environmental Biology, Utrecht University, Padualaan 8, 3584 CH, Utrecht, the Netherlands;  2. Department of  Plant  Physiology, University  of  Bayreuth, Universitaetsstrasse  30,  95440 Bayreuth, Germany; 3. Department of Botany and Plant Sciences, University of California, Riverside, CA 92521, USA 

 Flooding  is  a major  recurring  event  in many  ecosystems  and  agricultural  areas  and  has  adverse effects  on  normal  plant  function.  The  reduced  survival  is  mainly  due  to  reduced  gas  diffusion underwater, which is 10.000 times slower than in air. In the plant kingdom, two strategies have been identified for dealing with submergence stress. One is a  quiescent  strategy,  where,  by  suppressing  growth  and  energy  demanding  processes,  valuable carbohydrates are saved. The other is an escape strategy where either petioles or internodes show a vigorous upward elongation to make contact with the water surface. The subsequently established 

Page 35: Utrecht Summerschool on Environmental Signalling and abstracts_201… · Utrecht Summerschool on Environmental Signalling Utrecht, ... Astrid Nagels Durand ... and Barbara De Coninck1

EPS Summerschool Posters

35

air contact allows for enhanced gas exchange with the still submerged plant organs via aerenchyma (air conducting tissue). Knowledge on  the  regulatory mechanisms underlying  these adaptive  strategies  is  therefore crucial for understanding how plants deal with flooding stress. To further elucidate these processes we used a  RNAseq  approach  on  two  related wild  species  Rumex  acetosa  (quiescent)  and  Rumex  palustris (escape). Using the 454 platform (roche)  long readlengths (450 bp) were obtained which facilitated de novo assembly of a transcriptome  library for both species. Subsequently, global gene expression upon  flooding  was  determined  by  mapping  a  high  number  (30*106)  of  shorter  reads  (100  bp) obtained by solexa sequencing back to the transcriptome libraries. Results from this study revealed a differential regulation of several established and novel regulatory components  involved  in  the  regulation  of  submergence‐induced  growth  responses.  These  include genes  involved  in hormone metabolic  and  regulatory pathways  (e.g. ethylene  and ABA  signaling), growth machinery  (cell‐wall modifying  proteins)  and  regulation  of  oxidative  stress  (hemoglobin, glutathione  biosynthesis). 

  37.   The arbuscular mycorrhizal fungus Glomus intraradices reduces growth and infects roots of the non‐host plant Arabidopsis thaliana  Rita S. L. da Veiga1, 2, Antonella Faccio3, Andrea Genre3, Corné M. J. Pieterse2, Paola Bonfante3 and Marcel G. A. van der Heijden1, 2 1  Ecological  Farming  Systems,  Agroscope  Reckenhoz‐Tänikon  ART  Research  Station,  Switzerland;  2  Plant‐Microbe  Interactions,  Department  of  Biology,  Utrecht  University,  The  Netherlands;  3  Department  of  Plant Biology, Istituto Protezione Piante – Consiglio Nazionale delle Ricerche, University of Turin, Italy 

 Non‐mycorrhizal  plants  are  present  in most  terrestrial  ecosystems  but  little  is  known  about  their interactions  with  arbuscular  mycorrhizal  fungi  (AMF).  This  study  investigates  effects  of  the  AM fungus Glomus  intraradices on growth and  root  infection of  the non‐mycorrhizal plant Arabidopsis thaliana.  To  assess  growth  responses,  two  glasshouse  experiments were  conducted  using  a  dual compartment system  in which A. thaliana was grown alone or together with the mycorrhizal hosts Trifolium pratense or  Lolium multiflorum,  in  the presence or  absence of G.  intraradices.  The host plants in the system ensured the presence of an active mycorrhizal network. The AM fungal networks caused  growth  (measured  as aboveground biomass) depressions  in A.  thaliana of more  than 50% compared to non‐inoculated controls. When A. thaliana was grown in the presence of G. intraradices but  in  the  absence  of  the  host  plant,  no  growth  reduction  was  observed.  Light,  confocal  and electronic microscopy  revealed  that  G.  intraradices  supported  by  its  host  plant  was  capable  of colonizing A. thaliana tissues but these seemed to be senescing or dying. The results obtained here reveal  an  unexpected  susceptibility  of  A.  thaliana  to  G.  intraradices,  proposing  A.  thaliana  as  a suitable  model  plant  to  study  non‐host/AMF  interactions  and  the  biological  basis  of  AM incompatibility.   

Page 36: Utrecht Summerschool on Environmental Signalling and abstracts_201… · Utrecht Summerschool on Environmental Signalling Utrecht, ... Astrid Nagels Durand ... and Barbara De Coninck1

EPS Summerschool Posters

36

38.  Fructose  sensitivity  is  suppressed  in  Arabidopsis  by  the  transcription  factor ANAC089 lacking the membrane‐bound domain.  Julia Wind1, Sjef Smeekens1, Sheng Teng1,2, Johannes Hanson1 1Molecular Plant Physiology,  Faculty of  Science, Padulaan 8,3584 CH Utrecht, The Netherlands;  2Institute of Plant  Physiology  and  Ecology,  Shanghai  Institute  for  Biological  Sciences,  The  Chinese Academy  of  Sciences, Shanghai 200032, China 

 Sugar  repression of  seedling development was used  to  study  fructose  sensitivity  in  the  Landsberg erecta (Ler)/Cape Verde Islands (Cvi) recombinant inbred line population, and FSQ6 was confirmed to be  a  fructose‐specific QTL  by  analyzing  near‐isogenic  lines  in which  Cvi  genomic  fragments were introgressed  in  the  Ler  background.  These  results  indicate  the  existence  of  a  fructose‐specific signaling pathway in Arabidopsis. Remarkably, fructose specific FSQ6 downstream signaling interacts with  abscisic  acid  (ABA)‐  and  ethylene‐signaling  pathways,  similar  to  HXK1‐dependent  glucose signaling.  The  Cvi  allele  of  FSQ6  acts  as  a  suppressor  of  fructose  signaling.  The  FSQ6  gene was identified using map based cloning approach, and FSQ6 was shown to encode the transcription factor gene Arabidopsis NAC domain containing protein 89 (ANAC089). Controlled proteolytic activation of membrane‐bound transcription factors (MTFs) is a versatile way of rapid transcriptional responses to environmental changes in plants. Amongst NAC (NAM/ATAF1/2/CUC2) transcription factors, at least 45  are  considered MTFs, of which ANAC089  is one.  The Cvi  allele of  FSQ6/ANAC089  is  a  gain‐of‐function allele caused by a premature stop  in the  third exon of the gene. The truncated Cvi FSQ6/ ANAC089 protein  lacks a membrane association domain  that  is present  in ANAC089 proteins  from other Arabidopsis accessions. As a result, Cvi FSQ6/ANAC089 is constitutively active in the nucleus. 

  39.   Competition for light severely hampers defence signalling in Arabidopsis thaliana  Mieke de Wit, Laurentius A.C.J. Voesenek, Ronald Pierik Institute of Environmental Biology, Utrecht University, Padualaan8, 3584 CH Utrecht, [email protected] 

 Crops are  typically grown  in high densities where  competition  for  light with weeds  is  intense  and diseases  can  spread  rapidly.  It  is, however, unknown how plants  can deal with both  these major stress factors simultaneously. Therefore, we investigate whether there is an interaction between the shade avoidance  response  to  light competition and  the defence  response  to pathogen attack, and take a genomics approach to study how plant signalling  is affected when both stress responses are induced. We  show here  that plants  responding  to  a  low  red:far‐red  light  ratio  (low R:FR;  the predominant neighbour detection signal) are more susceptible to pathogens than plants  in control  light. Notably, infected plants still exhibited  low R:FR‐induced petiole elongation,  indicating  that shade avoidance was prioritized over disease  resistance.  Indeed,  induction of  immune‐related genes by  the defence hormones salicylic acid (SA) and jasmonic acid (JA) was markedly reduced in low R:FR‐treated plants, while shade avoidance and the associated marker gene expression were unaffected by the defence response.  To  elucidate  the  mechanisms  underlying  the  suppression  of  defence  during  shade avoidance, microarray studies were performed on plants simultaneously treated with  low R:FR and SA or  JA. Low R:FR  treatment  resulted  in massive downregulation of both defence  responses; 84% and  44%  of  all  differentially  expressed  genes  in  SA‐  and  JA‐treated  plants,  respectively,  were suppressed  in  the  combined  treatment.  Strikingly,  the  transcript  profiles  of  the  two  defence pathways do not overlap in the combined treatment with low R:FR, suggesting that low R:FR inhibits both defence routes through independent mechanisms.  

 

Page 37: Utrecht Summerschool on Environmental Signalling and abstracts_201… · Utrecht Summerschool on Environmental Signalling Utrecht, ... Astrid Nagels Durand ... and Barbara De Coninck1

EPS Summerschool Posters

37

40.  The  role of  root‐specific MYB72  transcription  factor  during  rhizobacteria‐induced systemic resistance in Arabidopsis  Christos Zamioudis, Rogier Doornbos, Sjoerd van der Ent, Peter Bakker and Corné Pieterse  Plant‐Microbe  Interactions,  Institute of Environmental Biology, Utrecht University, P.O. Box 800.56, 3508 TB Utrecht, The Netherlands 

 Root colonization by  selected strains of non‐pathogenic  rhizobacteria  triggers an  induced systemic resistance (ISR)  in diverse plant species that  is effective against a broad spectrum of pathogens and even  insects.  In  Arabidopsis,  a  transcriptomics‐based  approach  identified  the  root‐specific transcription factor MYB72 as an important component for the establishment of ISR. MYB72 is locally induced upon root colonization by Pseudomonas fluorescens WCS417r and T‐DNA mutants disrupted in MYB72 abolished in their ability to generate ISR against a broad range of pathogens.  A survey in the Arabidopsis transcriptome using Genevestigator data revealed that MYB72 expression is  specifically  induced under  iron  limited  conditions. Here, we  report  that  rhizobacteria capable of triggering  ISR  in Arabidopsis, are also able  to upregulate  iron deficiency mechanisms  locally  in  the roots. We further demonstrate that WCS417r‐induced expression of MYB72 is depended on FIT1, the central  regulator  of  iron  acquisition  in  the  roots. Constitutive  high‐level  expression  of  FIT1  is  not sufficient  to  induce MYB72  expression. However, overexpression of  FIT1  together with  either  the bHLH38 or bHLH39 transcription factor converted the expression of MYB72 to constitutive, indicating that  the  transcriptional  regulation of MYB72 during  ISR  is  similar  to  that of  the  iron uptake genes FRO2  and  IRT1.  MYB72  is  predominantly  expressed  in  the  vascular  bundle;  however,  upon colonization  by WCS417r,  it  is  expressed  in  the  epidermal  and  cortical  cells. Microarray  analysis further  identified  a number of WCS417r‐induced  genes  that  are  regulated  in  a MYB72‐dependent manner.  These  include  the  beta‐glucosidase  BGLU42,  the  cytochrome  P450 monooxygenase CYP71B5,  the  oligopeptide  transporter NTR1.8  and  a  gene  of  unknown  function. Remarkably, a cluster of defense‐related genes showed  increased expression  in the myb72 mutant and compromised expression in the MYB72 overexpression line, indicating that WCS417r may trigger MYB72 expression in order to attenuate local immune responses and establish successful infections.  Accordingly, active root colonization by WCS417r was found to be impaired in the myb72 mutant.    

41.  Identification of SC‐peptide associated proteins  Jeroen Lastdrager, Maureen Hummel, Sjef Smeekens and Johannes Hanson  Molecular Plant Physiology,  Institute of Environmental Biology, Utrecht University, P.O. Box 800.56, 3508 TB Utrecht, The Netherlands 

 Changed  cellular  sugar  levels  are  dramatically  affecting  gene  expression  in  plants.  The  bZIP11 transcription factor plays a part in this regulatory pathway by affecting genes encoding key enzymes in primary metabolism, thereby acting as a dominant regulator of metabolism (1). In response to high sucrose levels, bZIP11 is translationally repressed, which depends on the sucrose control (SC) peptide encoded by an upstream open  reading  frame  (uORF)  in  the 5’‐leader of bZIP11 mRNA  (2). A  likely model includes stalling of ribosomes on the bZIP11 mRNA due to sucrose‐dependent interactions of the translated SC‐peptide with ribosomal or ribosome associated factors (3). This regulatory principle is well conserved and unique to plants.  Transgenic Arabidopsis lines expressing an immuno‐tagged SC peptide are being developed, allowing the  enrichment  and  identification  of  interacting proteins. Additionally,  a  Yeast‐2‐Hybrid  screening approach  yielded  several  possible protein  interactors of  the  SC‐peptide.  These  experiments  could lead to the identification of proteins or protein modifications involved in sucrose dependent stalling of translation and sugar signaling mechanisms in plants. 

Page 38: Utrecht Summerschool on Environmental Signalling and abstracts_201… · Utrecht Summerschool on Environmental Signalling Utrecht, ... Astrid Nagels Durand ... and Barbara De Coninck1

EPS Summerschool Posters

38

42.  The Arabidopsis transcription factor bZIP11 reprograms sugar metabolism   Jingkun Ma, Micha Hanssen,  Krister  Lundgren,  Lázaro Hernández,  Thierry  Delatte,  Andrea  Ehlert, Chun‐Ming Liu, Henriette Schluepmann, Wolfgang Dröge‐Laser, Thomas Moritz, Sjef Smeekens and Johannes Hanson Molecular Plant Physiology,  Institute of Environmental Biology, Utrecht University, P.O. Box 800.56, 3508 TB Utrecht, The Netherlands 

 The Arabidopsis transcription factor bZIP11 is regulated by sucrose. It is known to act downstream of SnRK1  kinase,  regulating  amino  acid metabolism.  Furthermore,  it  is  suggested  that  bZIP11  has  a broader regulatory effect in metabolism. By employing   large‐scale metabolomic and transcriptomic approaches,  we  analyzed  the  regulatory  effects  of  bZIP11  using  bZIP11  dexamethasone  nuclear translocation  inducible  lines.  Induced  bZIP11  activity  reprograms  sugar  metabolism  rapidly. Moreover, bZIP11 regulates trehalose metabolism probably via transcriptional activation on several corresponding metabolic genes, TRE1, TPP5 and TPP6. Over‐expression of bZIP11 rescues the growth inhibition  caused  by  exogenously  applied  trehalose.  Importantly,  bZIP11  induction  lowered  the contents of trehalose 6‐phosphate, which has been proposed as signaling molecule. These  findings indicate a possible interaction between two cellular sugar sensing systems which involve trehalose 6‐phosphate and SnRK1 respectively.  

Page 39: Utrecht Summerschool on Environmental Signalling and abstracts_201… · Utrecht Summerschool on Environmental Signalling Utrecht, ... Astrid Nagels Durand ... and Barbara De Coninck1

EPS Summerschool Participants

39

List of participants

Name Institute Country Email

Ahamad, S. Rothamsted Research UK [email protected]

Anong, A. MEAO Cameroon [email protected]

Beyers, T. KU Leuven Belgium [email protected]

Cheng, X. Wageningen UR Netherlands [email protected]

Coolen, Silvia Utrecht University Netherlands [email protected]

Cuéllar Pérez, Maria Ghent University Belgium [email protected]

Czerednik, Anna Utrecht University Netherlands [email protected]

Danquah, Agyemang INRA Evry France [email protected]

Dávila Olivas, Nelson Wageningen UR Netherlands [email protected]

De Cremer, Kaat KU Leuven Belgium [email protected]

De Lange, Elvira University of Neuchâtel Switzerland [email protected]

De Wit, Mieke Utrecht University Netherlands [email protected]

Deroover, Sofie KU Leuven Belgium [email protected]

Diaz, Tabata Universidad de Malaga Spain [email protected]

Gankema, Paulien Utrecht University Netherlands [email protected] Gawehns-Bruning, Fleur

University of Amsterdam Netherlands [email protected]

Granqvist, Emma John Innes Centre UK [email protected]

He, Hanzi Wageningen UR Netherlands [email protected]

Ho, Viet The University of Pisa Italy [email protected]

Huang, Pingping Wageningen UR Netherlands [email protected]

Iglesias, Juliana University of Strasbourg France [email protected]

Joe, Anna University of Nebraska-Lincoln USA [email protected]

Joosten, Jacqueline Genetwister Netherlands [email protected]

Julkowska, Magdalena University of Amsterdam Netherlands [email protected]

Kalhorzadeh, Pooneh University of Ghent Belgium [email protected]

Kegge, Wouter. Utrecht University Netherlands [email protected]

Khaling, Eliezer University of East Finland Finland [email protected]

Kinns, Helen Rothamsted Research UK [email protected]

Kissoudis, Christos Wageningen UR Netherlands [email protected]

Kloth, Karen Wageningen UR Netherlands [email protected]

Lapin, Dmitry Utrecht University Netherlands [email protected]

Lastdrager, Jeroen Utrecht University Netherlands [email protected]

Li, Tao University of East Finland Finland [email protected]

Ludwig, Nora Utrecht University Netherlands [email protected]

Ma, Jingkun Utrecht University Netherlands [email protected]

Ma, Lisong University of Amsterdam Netherlands [email protected]

Madsen, Svend University of Copenhagen Denmark [email protected]

Masini, Laura The Sainsbury Laboratory UK [email protected]

Meier, Alexander University of Goettingen Germany [email protected]

Menzel, Tila Wageningen UR Netherlands [email protected]

Mikheili, Misha Ilia State University Georgia [email protected]

Millenaar, Frank Monsanto Netherlands [email protected]

Nagels durand, Astrid University of Ghent Belgium [email protected]

Nguyen, Duy Radboud University Netherlands [email protected]

Nguyen, Thu-Phuong Utrecht University Netherlands [email protected]

Oluowo, Elohor University of Benin Nigeria [email protected]

Oome, S. Utrecht University Netherlands [email protected] Palanisamy, Senthilkumar

Bharathiar University India [email protected]

Paschalidou, Foteini Wageningen UR Netherlands [email protected]

Page 40: Utrecht Summerschool on Environmental Signalling and abstracts_201… · Utrecht Summerschool on Environmental Signalling Utrecht, ... Astrid Nagels Durand ... and Barbara De Coninck1

EPS Summerschool Participants

40

Peine, Nora MPI Köln Germany [email protected]

Pizon, Joanna VIB Ghent Belgium [email protected]

Polko, Joanna Utrecht University Netherlands [email protected]

Ralhan, Anjali Universität Göttingen Germany [email protected]

Ratnakaran, Neena Universität Göttingen Germany [email protected]

Riboni, Matteo Università degli Studi di Milano Italy [email protected]

Rodenburg, Nicole Utrecht University Netherlands [email protected]

Schimmel, Bart University of Amsterdam Netherlands [email protected]

Schnaubelt, Daniel University of Leeds UK [email protected] Selvanayagam, Jebasingh.

Utrecht University Netherlands [email protected]

Stassen, Joost Utrecht University Netherlands [email protected]

Strohm, Allison University of Wisconsin - Madison USA [email protected]

Thoen, Manus Wageningen UR Netherlands [email protected]

Timmermans, Pieter KU Leuven Belgium [email protected]

Tomar, Monika Utrecht University Netherlands [email protected]

Toruño, Tania University of Nebraska-Lincoln USA [email protected] Van der Does, Dieuwertje.

Utrecht University Netherlands [email protected]

Van der Ent, Sjoerd. Monsanto Netherlands [email protected]

Van Veen, Hans Utrecht University Netherlands [email protected]

Van Zanten, Martijn Utrecht University Netherlands [email protected]

Vashisht, Divya Utrecht University Netherlands [email protected]

Veiga, Rita Agroscope Switzerland [email protected]

Villarroel, Carlos University of Amsterdam Netherlands [email protected]

Vos, Irene Utrecht University Netherlands [email protected]

Wille, Wibke University of Copenhagen Denmark [email protected]

Wind, Julia Utrecht University Netherlands [email protected]

Xiao, Tingting Wageningen UR Netherlands [email protected]

Yasmin, Sabina Scuola superiore sant'anna, Pisa Italy [email protected]

Zamioudis, Christos Utrecht University Netherlands [email protected]

Zhang, Yanxia Wageningen UR Netherlands [email protected]

Zhu, Feng Wageningen UR Netherlands [email protected]

 

 

 

 

 

 

 

Page 41: Utrecht Summerschool on Environmental Signalling and abstracts_201… · Utrecht Summerschool on Environmental Signalling Utrecht, ... Astrid Nagels Durand ... and Barbara De Coninck1

EPS Summerschool Participants

41

Invited Speakers and Organizers

Name Institute Country Email

Alfano, James University of Nebraska-Lincoln USA [email protected] van den Ackerveken, Guido

Utrecht University The Netherlands [email protected]

Baena Gonzalez, Elena

Instituto Gulbenkian de Ciência, Oeiras Portugal [email protected]

Bailey Serres, Julia University of California, Riverside USA [email protected]

Ballaré, Carlos University of Buenos Aires Argentina [email protected]

Blilou, Ikram Utrecht University The Netherlands [email protected]

Cutler, Sean University of California, Riverside USA [email protected]

Dirks, Rob RijkZwaan The Netherlands [email protected]

Goossens, Alain VIB Plant Systems Biology Belgium [email protected] van der Heijden, Marcel

Agroscope Switzerland [email protected]

Katagiri, Fumi University of Minnesota - St. Paul USA [email protected]

Keurentjes, Joost Wageningen UR The Netherlands [email protected]

Peeters, Ton Utrecht University The Netherlands [email protected]

Pieterse, Corné Utrecht University The Netherlands [email protected]

Prat, Salomé Centro Nacional de Biotecnología, Madrid Spain [email protected]

Proveniers, Marcel Utrecht University The Netherlands [email protected]

Rutjens, Bas John Innes Centre, Norwich/Utrecht University UK/NL [email protected]

Smeekens, Sjef Utrecht University The Netherlands [email protected]

Spoel, Steven University of Edinburgh UK [email protected]

Ton, Jurriaan Rothamsted Research UK [email protected]

Wigge, Philip John Innes Centre, Norwich UK [email protected]

Page 42: Utrecht Summerschool on Environmental Signalling and abstracts_201… · Utrecht Summerschool on Environmental Signalling Utrecht, ... Astrid Nagels Durand ... and Barbara De Coninck1

EPS Summerschool Participants

42