The LuWD40-1 gene encoding WD repeat protein regulates growth and pollen viability in flax (Linum usitatissimum L.).

Kumar, S., Jordan, M.C., Datla, R.S.S., et Cloutier, S. (2013). « The LuWD40-1 gene encoding WD repeat protein regulates growth and pollen viability in flax (Linum usitatissimum L.). », PLoS ONE, 8(7), p. e69124. doi : 10.1371/journal.pone.0069124  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

Le lin a une grande valeur commerciale, car on exploite ses graines oléagineuses riches en acides gras oméga-3 et les fibres de ses tiges. Le Canada est le plus important producteur de graines de lin, mais il y a place à de grandes améliorations sur le plan du rendement. L’utilisation de mécanismes tels que l’androstérilité pourrait contribuer à la mise au point d’hybrides à rendement élevé. L’androstérilité thermosensible a été observée chez le lin, mais la faible stabilité au champ de ce système limite la production de semences hybrides de qualité. Dans le cadre de la présente étude, nous avons caractérisé un transcrit comprenant 2 588 pb exprimé de façon différentielle chez les lignées androstériles de lin. Le gène de 12 introns devant selon les prédictions coder une protéine de 368 acides aminés possède 5 répétitions WD40 qui, in silico, forment une structure en hélice pouvant avoir des capacités de liaison avec les acides nucléiques et les histones. Nous avons observé que la production de protéine LuWD40-1 est localisée dans le noyau, augmente durant la transition et est maintenue tout au long des stades végétatifs (graine, plantule étiolée, tige), alors que la concentration de transcrit diminue durant le développement du système reproducteur (ovaire, anthères) ainsi que durant la morphogénèse embryonnaire des individus androfertiles. Les lignées de lin dont nous avons invalidé le gène LuWD40-1 n’ont pas produit de pousses, alors que les lignées surexprimant ce gène ont donné un phénotype androstérile à croissance retardée. Les fleurs non viables ne se sont pas ouvertes, et leurs grains de pollen étaient vides. Nous avons observé chez 3 lignées transgéniques indépendantes qui surexprimaient le gène LuWD40-1 une proportion de pollen non viable d’environ 80 % ainsi qu’un degré moindre de ramification, une floraison retardée et une maturation retardée par rapport aux génotypes androfertiles. La présente étude permet de mieux comprendre le mécanisme d’androstérilité chez le lin.

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