The phytohormone auxin governs various developmental processes in plants including vascular formation. Auxin transport and biosynthesis are important factors in determining auxin distribution in tissues. Although the role of auxin transport in vein pattern formation is widely recognized, that of auxin biosynthesis in vascular development is poorly understood. Heterodimer complexes comprising two basic helix-loop-helix protein families, LONESOME HIGHWAY (LHW) and TARGET OF MONOPTEROS5 (TMO5)/TMO5-LIKE1 (T5L1), are master transcriptional regulators of the initial process of vascular development. The LHW-TMO5/T5L1 dimers regulate vascular initial cell production, vascular cell proliferation and xylem fate determination in the embryo and root apical meristem (RAM). In this study, we investigated the function of local auxin biosynthesis in initial vascular development in RAM. Results showed that LHW-T5L1 upregulated the expression of YUCCA4 (YUC4), a key auxin biosynthesis gene. The expression of YUC4 was essential for promoting xylem differentiation and vascular cell proliferation in RAM. Conversely, auxin biosynthesis was required for maintaining the expression levels of LHW, TMO5/T5L1 and their targets. Our results suggest that local auxin biosynthesis forms a positive feedback loop for fine-tuning the level of LHW-TMO5/T5L1, which is necessary for initiating vascular development.

中文翻译：

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包含LHW-TMO5和局部生长素生物合成的正反馈环调节拟南芥根的初始血管发育。

植物激素生长素控制着植物的各种发育过程，包括血管的形成。生长素的运输和生物合成是决定组织中生长素分布的重要因素。尽管生长素运输在静脉模式形成中的作用已得到广泛认可，但人们对生长素生物合成在血管发育中的作用了解甚少。包含两个基本螺旋-环-螺旋蛋白家族的异二聚体复合物是LOONEOME HIGHWAY（LHW）和TARGET OF MONOPTEROS5（TMO5）/ TMO5-LIKE1（T5L1），是血管发育初始过程的主要转录调节因子。LHW-TMO5 / T5L1二聚体调节胚胎和根尖分生组织（RAM）中的血管初始细胞生成，血管细胞增殖和木质部命运。在这项研究中，我们研究了局部生长素生物合成在RAM初始血管发育中的功能。结果表明，LHW-T5L1上调了重要的生长素生物合成基因YUCCA4（YUC4）的表达。YUC4的表达对于促进RAM中木质部的分化和血管细胞的增殖至关重要。相反，需要生长素生物合成来维持LHW，TMO5 / T5L1及其靶标的表达水平。我们的结果表明，局部生长素的生物合成形成一个正反馈回路，用于微调LHW-TMO5 / T5L1的水平，这对于启动血管发育是必需的。相反，需要生长素生物合成来维持LHW，TMO5 / T5L1及其靶标的表达水平。我们的结果表明，局部生长素的生物合成形成一个正反馈回路，用于微调LHW-TMO5 / T5L1的水平，这对于启动血管发育是必需的。相反，需要生长素生物合成来维持LHW，TMO5 / T5L1及其靶标的表达水平。我们的结果表明，局部生长素的生物合成形成一个正反馈回路，用于微调LHW-TMO5 / T5L1的水平，这对于启动血管发育是必需的。