Integrated analysis of seed proteome and mRNA oxidation reveals distinct post-transcriptional features regulating dormancy in wheat (Triticum aestivum L.).

Gao, F., Rampitsch, C., Chitnis, V.R., Humphreys, D.G., Jordan, M.C., et Ayele, B.T. (2013). « Integrated analysis of seed proteome and mRNA oxidation reveals distinct post-transcriptional features regulating dormancy in wheat (Triticum aestivum L.). », Plant Biotechnology Journal, 11(8), p. 921-932. doi : 10.1111/pbi.12083  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

On sait que la levée de dormance des graines du blé peut être déclenchée par la postmaturation, mais on connaît encore mal les mécanismes moléculaires qui sous-tendent ce phénomène. Nous avons trouvé précédemment les processus transcriptionnels responsables de la régulation du déclin de la dormance déclenché par la postmaturation chez le blé (Triticum aestivum L.). Dans la présente étude, nous montrons que le maintien de la dormance du blé et le déclin de la dormance déclenché par la postmaturation à sec sont associés à des modifications oxydatives de différents ARNm stockés dans les graines. Ces ARNm sont principalement associés à la phosphorylation oxydative, à la biogenèse de ribosomes, au stockage des nutriments et à l’inhibition de l’α-amylase, ce qui laisse croire que la répression post-transcriptionnelle de ces processus biologiques joue un rôle important dans régulation de la dormance des graines. Nous montrons plus précisément que la postmaturation déclenche la levée de dormance par une production différentielle de certaines protéines, chez les graines sèches et hydratées, y compris les protéines participant à la protéolyse, à la signalisation cellulaire, à la traduction et au métabolisme énergétique. L’expression des gènes codant certaines de ces protéines, l’amidon synthétase et les inhibiteurs de l’α-amylase et de la trypsine, semble être régulée par l’oxydation de l’ARNm. Nous avons réalisé une analyse de coexpression des ensembles de sondes exprimés et oxydés de façon différentielle durant la postmaturation à sec ainsi que des ensembles de sondes correspondant aux protéines régulées de façon différentielle selon que les graines sont en dormance ou ont terminé leur postmaturation; nous avons ainsi obtenu trois groupes de gènes coexprimés qui regroupaient d’autres gènes participant potentiellement à la régulation de la dormance des graines chez le blé. Deux des trois groupes de gènes sont enrichis d’éléments sensibles à l’acide abscissique (ABA) ou reconnus par les facteurs de transcription régulés par l’ABA, ce qui indique que la dormance des graines du blé est liée à la sensibilité à l’ABA.

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