Genome-wide analysis of drought induced gene expression changes in flax (Linum usitatissimum).

Dash, P.K., Cao, Y., Jailani, A., Gupta, P., Venglat, S.P., Xiang, D., Rai, R., Sharma, R., Thirunavukkarasu, N., Abdin, M., Yadava, D., Singh, N., Singh, J., Selvaraj, G., Deyholos, M.K., Kumar, P.A., et Datla, R.S.S. (2014). « Genome-wide analysis of drought induced gene expression changes in flax (Linum usitatissimum). », GM Crops & Food: Biotechnology in Agriculture and the Food Chain, 5(2), p. 106-119. doi : 10.4161/gmcr.29742  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

Chez les plantes cultivées, la plasticité phénotypique liée à la résistance aux conditions environnementales défavorables a une grande incidence sur la performance et la productivité. Le lin est une importante plante cultivée commercialement pour la production de fibre textile naturelle (lin) ou de graine de lin (lin oléagineux), utilisée pour la fabrication de nombreux produits santé. Toutefois, cette plante est sujette aux pertes de rendement associées au stress hydrique dans plusieurs parties du monde. Les récentes recherches sur la résistance à la sécheresse ont mené à des avancées considérables dans le cas de nombreuses plantes cultivées importantes, mais les progrès dans ce secteur ont été très limités dans le cas du lin. L’effet du stress hydrique sur le lin n’avait jamais été étudié au niveau moléculaire; nous avons donc analysé, au moyen de puces à ADN, le transcriptome associé au stress hydrique chez le lin. Nous avons identifié 183 gènes exprimés de façon différentielle et associés à diverses fonctions cellulaires, biophysiques et métaboliques chez le lin. Notre analyse a plus particulièrement révélé une modification de la régulation des voies cellulaires et métaboliques régissant la photosynthèse. En outre, l’analyse comparative des transcriptomes a permis l’identification de multiples gènes présentant des régulations différentielles spatiale et temporelle. Nos résultats ont révélé que l’expression de 26 gènes était corégulée dans les tissus des pousses et des racines, phénomène ayant une incidence sur la réaction au stress hydrique. En outre, les données montrent que le nombre de gènes régulés à la hausse est plus élevé dans le cas des racines que dans celui des pousses, ce qui donne à penser que les racines pourraient être importantes et jouer plusieurs rôles pour la tolérance à la sécheresse. Chez les plantes exposées à des conditions prolongées de sécheresse, le nombre de gènes exprimés de façon différentielle a augmenté dans le cas des deux types de tissus. L’expression différentielle de certains gènes a été confirmée par qRT­PCR, ce qui vient appuyer la supposition selon laquelle ces gènes intrinsèques sont associés de façon fonctionnelle pour le maintien de la croissance et de l’homéostasie en conditions de stress hydrique imminent. La présente étude a permis la mise au point d’un ensemble de données de base et d’un nouvel ensemble de données sur le transcriptome liés au stress hydrique chez le lin.

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