title: Suppression of Dwarf and irregular xylem Phenotypes Generates Low-Acetylated Biomass Lines in Arabidopsis.
abstract: eskimo1-5 (esk1-5) is a dwarf Arabidopsis (Arabidopsis thaliana) mutant that has a constitutive drought syndrome and collapsed xylem vessels, along with low acetylation levels in xylan and mannan. ESK1 has xylan O-acetyltransferase activity in vitro. We used a suppressor strategy on esk1-5 to screen for variants with wild-type growth and low acetylation levels, a favorable combination for ethanol production. We found a recessive mutation in the KAKTUS (KAK) gene that suppressed dwarfism and the collapsed xylem character, the cause of decreased hydraulic conductivity in the esk1-5 mutant. Backcrosses between esk1-5 and two independent knockout kak mutants confirmed suppression of the esk1-5 effect. kak single mutants showed larger stem diameters than the wild type. The KAK promoter fused with a reporter gene showed activity in the vascular cambium, phloem, and primary xylem in the stem and hypocotyl. However, suppression of the collapsed xylem phenotype in esk1 kak double mutants was not associated with the recovery of cell wall O-acetylation or any major cell wall modifications. Therefore, our results indicate that, in addition to its described activity as a repressor of endoreduplication, KAK may play a role in vascular development. Furthermore, orthologous esk1 kak double mutants may hold promise for ethanol production in crop plants.
authors.affiliation: Institut National de la Recherche Agronomique, Institut Jean-Pierre Bourgin, Unité Mixte de Recherche 1318, Equipe de Recherche Labellisée Centre National de la Recherche Scientifique 3559, Saclay Plant Sciences, F-78026 Versailles, France (M.B., V.L., A.D., J.T., E.G., M.-N.F., A.G., A.B., C.L., G.M., C.H., M.D.-T.);Centre de Génétique Moléculaire, Unité Propre de Recherche 3404, Centre National de la Recherche Scientifique, Fédération de Recherche Centre National de la Recherche Scientifique 3115, F-91198 Gif-sur-Yvette, France (D.N.); andClermont Université, Université Blaise Pascal, and Institut National de la Recherche Agronomique, Unité Mixte de Recherche 547 Physique et Physiologie Intégratives de l'Arbre Fruitier et Forestier, F-63000 Clermont-Ferrand, France (S.H.).
authors.forename: Matthieu
authors.identifier: http://orcid.org/0000-0002-1771-8049
authors.initials: M
authors.lastname: Bensussan
authors.affiliation: Institut National de la Recherche Agronomique, Institut Jean-Pierre Bourgin, Unité Mixte de Recherche 1318, Equipe de Recherche Labellisée Centre National de la Recherche Scientifique 3559, Saclay Plant Sciences, F-78026 Versailles, France (M.B., V.L., A.D., J.T., E.G., M.-N.F., A.G., A.B., C.L., G.M., C.H., M.D.-T.);Centre de Génétique Moléculaire, Unité Propre de Recherche 3404, Centre National de la Recherche Scientifique, Fédération de Recherche Centre National de la Recherche Scientifique 3115, F-91198 Gif-sur-Yvette, France (D.N.); andClermont Université, Université Blaise Pascal, and Institut National de la Recherche Agronomique, Unité Mixte de Recherche 547 Physique et Physiologie Intégratives de l'Arbre Fruitier et Forestier, F-63000 Clermont-Ferrand, France (S.H.).
authors.forename: Valérie
authors.initials: V
authors.lastname: Lefebvre
authors.affiliation: Institut National de la Recherche Agronomique, Institut Jean-Pierre Bourgin, Unité Mixte de Recherche 1318, Equipe de Recherche Labellisée Centre National de la Recherche Scientifique 3559, Saclay Plant Sciences, F-78026 Versailles, France (M.B., V.L., A.D., J.T., E.G., M.-N.F., A.G., A.B., C.L., G.M., C.H., M.D.-T.);Centre de Génétique Moléculaire, Unité Propre de Recherche 3404, Centre National de la Recherche Scientifique, Fédération de Recherche Centre National de la Recherche Scientifique 3115, F-91198 Gif-sur-Yvette, France (D.N.); andClermont Université, Université Blaise Pascal, and Institut National de la Recherche Agronomique, Unité Mixte de Recherche 547 Physique et Physiologie Intégratives de l'Arbre Fruitier et Forestier, F-63000 Clermont-Ferrand, France (S.H.).
authors.forename: Aloïse
authors.initials: A
authors.lastname: Ducamp
authors.affiliation: Institut National de la Recherche Agronomique, Institut Jean-Pierre Bourgin, Unité Mixte de Recherche 1318, Equipe de Recherche Labellisée Centre National de la Recherche Scientifique 3559, Saclay Plant Sciences, F-78026 Versailles, France (M.B., V.L., A.D., J.T., E.G., M.-N.F., A.G., A.B., C.L., G.M., C.H., M.D.-T.);Centre de Génétique Moléculaire, Unité Propre de Recherche 3404, Centre National de la Recherche Scientifique, Fédération de Recherche Centre National de la Recherche Scientifique 3115, F-91198 Gif-sur-Yvette, France (D.N.); andClermont Université, Université Blaise Pascal, and Institut National de la Recherche Agronomique, Unité Mixte de Recherche 547 Physique et Physiologie Intégratives de l'Arbre Fruitier et Forestier, F-63000 Clermont-Ferrand, France (S.H.).
authors.forename: Jacques
authors.initials: J
authors.lastname: Trouverie
authors.affiliation: Institut National de la Recherche Agronomique, Institut Jean-Pierre Bourgin, Unité Mixte de Recherche 1318, Equipe de Recherche Labellisée Centre National de la Recherche Scientifique 3559, Saclay Plant Sciences, F-78026 Versailles, France (M.B., V.L., A.D., J.T., E.G., M.-N.F., A.G., A.B., C.L., G.M., C.H., M.D.-T.);Centre de Génétique Moléculaire, Unité Propre de Recherche 3404, Centre National de la Recherche Scientifique, Fédération de Recherche Centre National de la Recherche Scientifique 3115, F-91198 Gif-sur-Yvette, France (D.N.); andClermont Université, Université Blaise Pascal, and Institut National de la Recherche Agronomique, Unité Mixte de Recherche 547 Physique et Physiologie Intégratives de l'Arbre Fruitier et Forestier, F-63000 Clermont-Ferrand, France (S.H.).
authors.forename: Emilie
authors.identifier: http://orcid.org/0000-0003-4843-0934
authors.initials: E
authors.lastname: Gineau
authors.affiliation: Institut National de la Recherche Agronomique, Institut Jean-Pierre Bourgin, Unité Mixte de Recherche 1318, Equipe de Recherche Labellisée Centre National de la Recherche Scientifique 3559, Saclay Plant Sciences, F-78026 Versailles, France (M.B., V.L., A.D., J.T., E.G., M.-N.F., A.G., A.B., C.L., G.M., C.H., M.D.-T.);Centre de Génétique Moléculaire, Unité Propre de Recherche 3404, Centre National de la Recherche Scientifique, Fédération de Recherche Centre National de la Recherche Scientifique 3115, F-91198 Gif-sur-Yvette, France (D.N.); andClermont Université, Université Blaise Pascal, and Institut National de la Recherche Agronomique, Unité Mixte de Recherche 547 Physique et Physiologie Intégratives de l'Arbre Fruitier et Forestier, F-63000 Clermont-Ferrand, France (S.H.).
authors.forename: Marie-Noëlle
authors.initials: MN
authors.lastname: Fortabat
authors.affiliation: Institut National de la Recherche Agronomique, Institut Jean-Pierre Bourgin, Unité Mixte de Recherche 1318, Equipe de Recherche Labellisée Centre National de la Recherche Scientifique 3559, Saclay Plant Sciences, F-78026 Versailles, France (M.B., V.L., A.D., J.T., E.G., M.-N.F., A.G., A.B., C.L., G.M., C.H., M.D.-T.);Centre de Génétique Moléculaire, Unité Propre de Recherche 3404, Centre National de la Recherche Scientifique, Fédération de Recherche Centre National de la Recherche Scientifique 3115, F-91198 Gif-sur-Yvette, France (D.N.); andClermont Université, Université Blaise Pascal, and Institut National de la Recherche Agronomique, Unité Mixte de Recherche 547 Physique et Physiologie Intégratives de l'Arbre Fruitier et Forestier, F-63000 Clermont-Ferrand, France (S.H.).
authors.forename: Alexia
authors.initials: A
authors.lastname: Guillebaux
authors.affiliation: Institut National de la Recherche Agronomique, Institut Jean-Pierre Bourgin, Unité Mixte de Recherche 1318, Equipe de Recherche Labellisée Centre National de la Recherche Scientifique 3559, Saclay Plant Sciences, F-78026 Versailles, France (M.B., V.L., A.D., J.T., E.G., M.-N.F., A.G., A.B., C.L., G.M., C.H., M.D.-T.);Centre de Génétique Moléculaire, Unité Propre de Recherche 3404, Centre National de la Recherche Scientifique, Fédération de Recherche Centre National de la Recherche Scientifique 3115, F-91198 Gif-sur-Yvette, France (D.N.); andClermont Université, Université Blaise Pascal, and Institut National de la Recherche Agronomique, Unité Mixte de Recherche 547 Physique et Physiologie Intégratives de l'Arbre Fruitier et Forestier, F-63000 Clermont-Ferrand, France (S.H.).
authors.forename: Aurélie
authors.initials: A
authors.lastname: Baldy
authors.affiliation: Institut National de la Recherche Agronomique, Institut Jean-Pierre Bourgin, Unité Mixte de Recherche 1318, Equipe de Recherche Labellisée Centre National de la Recherche Scientifique 3559, Saclay Plant Sciences, F-78026 Versailles, France (M.B., V.L., A.D., J.T., E.G., M.-N.F., A.G., A.B., C.L., G.M., C.H., M.D.-T.);Centre de Génétique Moléculaire, Unité Propre de Recherche 3404, Centre National de la Recherche Scientifique, Fédération de Recherche Centre National de la Recherche Scientifique 3115, F-91198 Gif-sur-Yvette, France (D.N.); andClermont Université, Université Blaise Pascal, and Institut National de la Recherche Agronomique, Unité Mixte de Recherche 547 Physique et Physiologie Intégratives de l'Arbre Fruitier et Forestier, F-63000 Clermont-Ferrand, France (S.H.).
authors.forename: Delphine
authors.initials: D
authors.lastname: Naquin
authors.affiliation: Institut National de la Recherche Agronomique, Institut Jean-Pierre Bourgin, Unité Mixte de Recherche 1318, Equipe de Recherche Labellisée Centre National de la Recherche Scientifique 3559, Saclay Plant Sciences, F-78026 Versailles, France (M.B., V.L., A.D., J.T., E.G., M.-N.F., A.G., A.B., C.L., G.M., C.H., M.D.-T.);Centre de Génétique Moléculaire, Unité Propre de Recherche 3404, Centre National de la Recherche Scientifique, Fédération de Recherche Centre National de la Recherche Scientifique 3115, F-91198 Gif-sur-Yvette, France (D.N.); andClermont Université, Université Blaise Pascal, and Institut National de la Recherche Agronomique, Unité Mixte de Recherche 547 Physique et Physiologie Intégratives de l'Arbre Fruitier et Forestier, F-63000 Clermont-Ferrand, France (S.H.).
authors.forename: Stéphane
authors.identifier: http://orcid.org/0000-0002-1226-6071
authors.initials: S
authors.lastname: Herbette
authors.affiliation: Institut National de la Recherche Agronomique, Institut Jean-Pierre Bourgin, Unité Mixte de Recherche 1318, Equipe de Recherche Labellisée Centre National de la Recherche Scientifique 3559, Saclay Plant Sciences, F-78026 Versailles, France (M.B., V.L., A.D., J.T., E.G., M.-N.F., A.G., A.B., C.L., G.M., C.H., M.D.-T.);Centre de Génétique Moléculaire, Unité Propre de Recherche 3404, Centre National de la Recherche Scientifique, Fédération de Recherche Centre National de la Recherche Scientifique 3115, F-91198 Gif-sur-Yvette, France (D.N.); andClermont Université, Université Blaise Pascal, and Institut National de la Recherche Agronomique, Unité Mixte de Recherche 547 Physique et Physiologie Intégratives de l'Arbre Fruitier et Forestier, F-63000 Clermont-Ferrand, France (S.H.).
authors.forename: Catherine
authors.initials: C
authors.lastname: Lapierre
authors.affiliation: Institut National de la Recherche Agronomique, Institut Jean-Pierre Bourgin, Unité Mixte de Recherche 1318, Equipe de Recherche Labellisée Centre National de la Recherche Scientifique 3559, Saclay Plant Sciences, F-78026 Versailles, France (M.B., V.L., A.D., J.T., E.G., M.-N.F., A.G., A.B., C.L., G.M., C.H., M.D.-T.);Centre de Génétique Moléculaire, Unité Propre de Recherche 3404, Centre National de la Recherche Scientifique, Fédération de Recherche Centre National de la Recherche Scientifique 3115, F-91198 Gif-sur-Yvette, France (D.N.); andClermont Université, Université Blaise Pascal, and Institut National de la Recherche Agronomique, Unité Mixte de Recherche 547 Physique et Physiologie Intégratives de l'Arbre Fruitier et Forestier, F-63000 Clermont-Ferrand, France (S.H.).
authors.forename: Gregory
authors.initials: G
authors.lastname: Mouille
authors.affiliation: Institut National de la Recherche Agronomique, Institut Jean-Pierre Bourgin, Unité Mixte de Recherche 1318, Equipe de Recherche Labellisée Centre National de la Recherche Scientifique 3559, Saclay Plant Sciences, F-78026 Versailles, France (M.B., V.L., A.D., J.T., E.G., M.-N.F., A.G., A.B., C.L., G.M., C.H., M.D.-T.);Centre de Génétique Moléculaire, Unité Propre de Recherche 3404, Centre National de la Recherche Scientifique, Fédération de Recherche Centre National de la Recherche Scientifique 3115, F-91198 Gif-sur-Yvette, France (D.N.); andClermont Université, Université Blaise Pascal, and Institut National de la Recherche Agronomique, Unité Mixte de Recherche 547 Physique et Physiologie Intégratives de l'Arbre Fruitier et Forestier, F-63000 Clermont-Ferrand, France (S.H.).
authors.forename: Christine
authors.initials: C
authors.lastname: Horlow
authors.affiliation: Institut National de la Recherche Agronomique, Institut Jean-Pierre Bourgin, Unité Mixte de Recherche 1318, Equipe de Recherche Labellisée Centre National de la Recherche Scientifique 3559, Saclay Plant Sciences, F-78026 Versailles, France (M.B., V.L., A.D., J.T., E.G., M.-N.F., A.G., A.B., C.L., G.M., C.H., M.D.-T.);Centre de Génétique Moléculaire, Unité Propre de Recherche 3404, Centre National de la Recherche Scientifique, Fédération de Recherche Centre National de la Recherche Scientifique 3115, F-91198 Gif-sur-Yvette, France (D.N.); andClermont Université, Université Blaise Pascal, and Institut National de la Recherche Agronomique, Unité Mixte de Recherche 547 Physique et Physiologie Intégratives de l'Arbre Fruitier et Forestier, F-63000 Clermont-Ferrand, France (S.H.) mylene.durand-tardif@versailles.inra.fr.
authors.forename: Mylène
authors.initials: M
authors.lastname: Durand-Tardif
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