Polymorphic homoeolog of key gene of RdDM pathway, ARGONAUTE4_9 class is associated with Pre-harvest Sprouting in wheat (Triticum aestivum L.)

Singh, M., Singh, S., Randhawa, H.S., et Singh, J. (2013). « Polymorphic homoeolog of key gene of RdDM pathway, ARGONAUTE4_9 class is associated with Pre-harvest Sprouting in wheat (Triticum aestivum L.) », PLoS ONE, 8(10), p. e77009. doi : 10.1371/journal.pone.0077009  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

L’amélioration génétique de nombreuses céréales, dont le blé, comprend la résistance à la germination sur pied. La résistance ou la prédisposition à la germination sur pied dépend principalement de la dormance de la graine, un caractère complexe. Ainsi, la dormance de la graine, qui dépend de divers facteurs environnementaux comme la lumière, la température et les stress abiotiques, est l’élément qui influe le plus sur la germination de la graine sur l’épi avant la récolte. Le cadre génétique essentiel de la dormance de la graine dépend de l’action antagoniste des acides abscissique et gibbérellique sur la dormance et la germination. Des études récentes révèlent que des changements épigénétiques, notamment des modifications touchant les histones, jouent un rôle dans la dormance. Pour déterminer le rôle de la méthylation de l’ADN dans la dormance, nous avons examiné la fonction des gènes de la classe ARGONAUTE4_9 dans le développement et la dormance de la graine du blé. Nos résultats montrent que les deux gènes de la classe AGO4_9 du blé, soit AGO802 et AGO804, se trouvant sur les chromosomes 3S et 1S, sont exprimés de manière préférentielle dans les embryons des graines en développement. L’expression différentielle du AGO802-B chez les embryons des variétés résistantes et prédisposées à la germination sur pied correspond à des polymorphismes de l’ADN résultant de l’insertion d’un petit élément nucléaire intercalé (SINE, pour short interspersed nuclear element ) dans le gène. Les profils de méthylation de l’ADN du tissu embryonnaire des six variétés résistantes et prédisposées à la germination sur pied montrent une corrélation avec ce polymorphisme. Ces résultats laissent supposer un rôle possible du gène AGO802-B dans la dormance de la graine et la résistance à sa germination sur pied par un mécanisme de modulation de la méthylation de l’ADN.

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