Des gènes impliqués dans la défense contre les pathogènes régulent la longévité des graines.
La longévité des graines est la capacité de rester en vie pendant
leur stockage et de préserver leur vigueur germinative. Elle contribue
aussi à la conservation des ressources génétiques ex situ et au maintien
des banques de semences dans le sol. La longévité est cruciale pour le
rendement agronomique et le maintien de la biodiversité. Pourtant, les
mécanismes moléculaires régulant l’acquisition de la longévité pendant
le développement de la graine restent encore inconnus.
Pour
identifier les gènes régulateurs de la longévité, les réseaux de gènes
co-exprimés pendant le développement de la graine de légumineuse modèle Medicago truncatula
(en conditions optimales et sous contraintes hydrique et thermique) ont
été comparés avec ceux mentionnés dans les résultats publies sur une
autre plante modèle, Arabidopsis. Cette comparaison a permis de
mettre en évidence des ensembles de gènes associés à la longévité. De
manière surprenante, un nombre important de ces gènes sont impliqués
dans la défense des plantes contre les pathogènes. Des études génétiques
et des tests biochimiques ont ensuite permis de confirmer
individuellement le rôle de ces gènes ou régulateurs de gènes au
laboratoire.
Les résultats de l'équipe Conserto de l’UMR IRHS
constitueraient un exemple du phénomène de coadaptation où des gènes
régulateurs des défenses et de la longévité des graines ont co-évolué et
ouvrent de nouvelles pistes de recherche.
Partenaires : le travail a été réalisé au sein de l’équipe
Conserto de l’UMR IRHS en collaboration avec les équipes de
bioinformatique du Luxembourg Centre for Systems Biomedicine
(Luxembourg), Centre for the Analysis of Genome Evolution and Function
de l’université de Toronto (Canada) et de génomique fonctionnelle du
Shanghai Center for Plant Stress Biology (Chine). Un nouvel outil
d’analyse du réseau de gènes est disponible sur le site
http://www.matnet.ml/.
Publication associée :
- Righetti, K., Vu, J. L., Pelletier, S., Vu, B. L., Glaab, E., Lalanne, D., Pasha, A., Patel, R. V., Provart, N. J., Verdier, J., Leprince, O., & Buitink, J. (2015). Inference of Longevity-Related Genes from a Robust Coexpression Network of Seed Maturation Identifies Regulators Linking Seed Storability to Biotic Defense-Related Pathways. The Plant Cell. vol. 27 no. 10: 2692-2708 DOI: http://dx.doi.org/10.1105/tpc.15.00632
- Mach J (2015) A Sleep Like Death: Identification of Genes Related to Seed Longevity in Medicago truncatula and Arabidopsis. Plant Cell 2015;27;2671; originally published online October 6, 2015; DOI 10.1105/tpc.15.00833.
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