Arabidopsis cpSRP54 regulates carotenoid accumulation in Arabidopsis and Brassica napus.

Yu, B., Gruber, M.Y., Khachatourians, G.G., Zhou, R., Epp, D.J., Hegedus, D.D., Parkin, I.A.P., Welsch, R., et Hannoufa, A. (2012). « Arabidopsis cpSRP54 regulates carotenoid accumulation in Arabidopsis and Brassica napus. », Journal of Experimental Botany, 63(14), p. 5189-5202. doi : 10.1093/jxb/ers179  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

Un mutant cbd (carotenoid biosynthesis deficient) d’Arabidopsis thaliana a été isolé d’une population de mutants à croissance retardée, aux cotylédons et aux premières feuilles véritables jaunes. Les concentrations de chlorophylle et de caroténoïdes totaux étaient plus faibles dans les semis de sept jours et dans les graines matures de ce mutant que chez le type sauvage. La caractérisation génétique et moléculaire a révélé que la mutation cbd était récessive et qu’elle était due à l’insertion d’un AND-T dans le gène cpSRP54 , qui code la sous-unité de 54 kDa de la particule chloroplastique de reconnaissance du signal. Chez le mutant cbd , la quantité de transcrits de la plupart des gènes de biosynthèse des caroténoïdes majeurs était semblable à celle observée chez le type sauvage, mais l’expression des gènes liés au catabolisme des caroténoïdes et de l’acide abcissique était accrue. Les chloroplastes des mutants cbd présentaient des anomalies sur le plan du développement, lesquelles contribuaient aux teneurs réduites en caroténoïdes et en chlorophylle. La transcription des gènes AtGLK1 (Golden 2-like 1), AtGLK2, et GUN4 semblait perturbée chez le mutant, laissant supposer que le signal rétrograde du plastide vers le noyau pourrait être touché, lequel signal influe sur l’état fonctionnel et le développement du chloroplaste ainsi que sur sa teneur en caroténoïdes. La transformation d’A. thaliana et de Brassica napus avec de l’AND génomique codant la sous-unité cpSRP54 d’Arabidopsis a confirmé que ce gène contribue à l’augmentation de la quantité de caroténoïdes dans les graines sans nuire à la croissance ni au rendement grainier de la plante.

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