After-Ripening Induced Transcriptional Changes of Hormonal Genes in Wheat Seeds: The Cases of Brassinosteroids, Ethylene, Cytokinin and Salicylic Acid.

Chitnis, V.R., Gao, F., Yao, Z., Jordan, M.C., Park, S., et Ayele, B.T. (2014). « After-Ripening Induced Transcriptional Changes of Hormonal Genes in Wheat Seeds: The Cases of Brassinosteroids, Ethylene, Cytokinin and Salicylic Acid. », PLoS ONE, 9(1: e87543). doi : 10.1371/journal.pone.0087543  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

Le maintien et la levée de la dormance des graines sont régulés par des hormones végétales, les facteurs déterminants étant les concentrations de ces hormones et la sensibilité des graines. La présente étude rend compte de la régulation transcriptionnelle des gènes du blé liés au métabolisme des brassinostéroïdes (BR), de l’éthylène (ET), de la cytokinine (CK) et de l’acide salicylique (AS) au cours de la postmaturation des graines, période d’entreposage à sec qui entraîne le déclin de la dormance. Les modifications de l’expression des gènes hormonaux déclenchées par la postmaturation des graines ne se sont pas produites à l’état anhydrobiotique, mais plutôt à l’état hydraté. Le déclin de la dormance provoqué par la postmaturation semble être associé à une augmentation de la synthèse et de la signalisation des BR due à l’imbibition, par l’entremise d’une activation transcriptionnelle des gènes de­etiolated2, dwarf4 et brassinosteroid signaling kinase et d’une répression du gène brassinosteroid insensitive 2. Notre analyse montre également le rôle important que jouent dans le déclin de la dormance l’accroissement de la production d’ET, comme en témoigne l’augmentation de la transcription du gène 1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid oxidase dans les graines ayant subi une postmaturation, ainsi que la régulation rigoureuse de la réponse des graines à l’ET. La transcription différentielle des gènes lonely guy, zeatin O-glucosyltransferases, cytokinin oxidases et pseudo-response regulator dans les graines dormantes et les graines ayant subi une postmaturation indique que la CK intervient dans la régulation de la dormance des graines de blé. Notre analyse fait également ressortir que le déclin de la dormance, chez le blé, est relié à la concentration d’AS dans les graines ainsi qu’à la signalisation de l’AS indépendante des protéines NPR, et que ces phénomènes semblent être régulés transcriptionnellement par les gènes phenylalanine ammonia lyase et whirly, dans le premier cas, et par le gène suppressor of npr1 inducible1, dans le deuxième cas. Cette coexpression regroupée des gènes hormonaux traduit l’importance de l’interaction synergique et antagoniste entre les différentes hormones végétales régulant la dormance des graines de blé. Ces résultats contribuent à approfondir nos connaissances sur les mécanismes moléculaires qui régissent la dormance des graines chez le blé.

Date de modification :