A single repeat MYB transcription factor, GmMYB176, regulates CHS8 gene expression and affects isoflavonoid biosynthesis in soybean.

Yi, J., Derynck, M.R., Li, X., Telmer, P.G., Marsolais, F., et Dhaubhadel, S. (2010). « A single repeat MYB transcription factor, GmMYB176, regulates CHS8 gene expression and affects isoflavonoid biosynthesis in soybean. », Plant Journal, 62(6), p. 1019-1034. doi : 10.1111/j.1365-313X.2010.04214.x  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

Dans la présente étude, nous montrons que l’expression du gène CHS8 est régulée par le facteur de transcription GmMYB176, qui influe également sur la synthèse des isoflavonoïdes chez le soja. Nous avions déjà établi que l’expression du gène CHS8 détermine la quantité d’isoflavonoïdes dans les graines de soja en comparant les profils des transcrits d’isoflavonoïdes de différents cultivars. Dans la présente étude, nous avons adopté une approche de génétique fonctionnelle pour identifier le facteur responsable de la régulation de l’expression du gène CHS8 et de la synthèse des isoflavonoïdes. Les gènes candidats ont été clonés et cotransfectés dans des protoplastes de feuille d’Arabidopsis. Les résultats montrent que le facteur GmMYB176 peut transactiver le promoteur du gène CHS8 au maximum de son activité. L’expression transitoire de GmMYB176 dans les protoplastes d’embryons de soja a augmenté la quantité de transcrits endogènes de plus de 169 fois après 48 heures. Le gène GmMYB176 code une protéine MYB R1 qui est exprimée durant la maturation des graines de soja. De plus, GmMYB176 reconnaît un motif de 23 pb contenant la séquence TAGT(T/A)(A/T) dans le promoteur du gène CHS8. Une étude de localisation subcellulaire a confirmé la localisation nucléaire de GmMYB176. Pour que ce dernier puisse être transporté du cytoplasme jusqu’au noyau, il faut un site de liaison pST pour les protéines 14-3-3. Le blocage de l’expression du GmMYB176 par de l’ARN interférant dans les racines transformées a entraîné une réduction des concentrations d’isoflavonoïdess, ce qui prouve que GmMYB176 est nécessaire à la biosynthèse de ces substances. Toutefois, la surexpression de GmMYB176 n’a pas permis à elle seule d’augmenter la quantité de transcrits du gène CHS8 ni la concentration des isoflavonoïdes dans les racines transformées. Nous en concluons qu’un facteur de transcription MYB R1, soit le GmMYB176, est responsable de la régulation de l’expression du gène CHS8 et de la synthèse des isoflavonoïdes chez le soja.

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