Regulation of wheat seed dormancy by after-ripening is mediated by specific transcriptional switches that induce changes in seed hormone metabolism and signaling.

Liu, A., Gao, F., Kanno, Y., Jordan, M.C., Seo, M., Kamiya, Y., et Ayele, B.T. (2013). « Regulation of wheat seed dormancy by after-ripening is mediated by specific transcriptional switches that induce changes in seed hormone metabolism and signaling. », PLoS ONE, 8(2, Article No. e56570). doi : 10.1371/journal.pone.0056570  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

Les traitements favorisant la levée de la dormance sont souvent en corrélation avec des changements de la teneur en hormone ou de la sensibilité des graines. Pour comprendre le rôle que jouent les mécanismes moléculaires du postmûrissement (entreposage à sec des graines) dans le déclenchement des changements hormonaux et du déclin de la dormance chez le blé (Triticum aestivum), nous avons examiné les profils temporels d’expression des gènes liés au métabolisme de l’acide abscisique (ABA), de la gibbérelline (GA), du jasmonate et de l’acide indole-acétique (IAA) et à la signalisation, ainsi que la concentration des hormones concernées dans des graines dormantes et des graines en postmûrissement sèches et imbibées. Il semble que le passage de la dormance à la germination dont le déclenchement est relayé par le postmûrissement soit associé à la baisse de la sensibilité de la graine à l’ABA et à l’IA, baisse relayée par la répression transcriptionnelle des gènes PROTEIN PHOSPHATASE 2C, SNF1-RELATED PROTEIN KINASE2, ABA INSENSITIVE5 et LIPID PHOSPHATE PHOSPHTASE2 ainsi qu’AUXIN RESPONSE FACTOR et RELATED TO UBIQUITIN1. L’analyse transcriptomique de la réponse des graines de blé à l’ABA semble indiquer que cette substance inhibe la germination des graines de blé par la répression de la transcription des gènes liés à l’assemblage de la chromatine et à la modification de la paroi cellulaire, et par l’activation des gènes liés au catabolisme de la GA. Le déclin de la dormance des graines de blé déclenché par le postmûrissement est aussi associé à la modulation de la teneur des graines en IAA et en jasmonate. Le contrôle transcriptionnel des gènes des familles ALLENE OXIDE SYNTHASE, 3-KETOACYL COENZYME A THIOLASE, LIPOXYGENASE et 12-OXOPHYTODIENOATE REDUCTASE semble réguler la teneur des graines en jasmonate. Les changements d’expression des gènes de la biosynthèse de la GA (GA 20-OXIDASE et GA 3-OXIDASE), en réaction au postmûrissement semblent indiquer que cette hormone jouerait un rôle dans la stimulation de la levée de la dormance et de l’entrée en germination. Ces constatations revêtent de l’importance pour la détermination des mécanismes moléculaires intervenant dans la régulation de la dormance des graines des plantes céréalières.

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