Priming with a double-stranded DNA virus alters Brassica rapa seed architecture and facilitates a defense response.

Kalischuk, M.L., Johnson, D.L., et Kawchuk, L.M. (2015). « Priming with a double-stranded DNA virus alters Brassica rapa seed architecture and facilitates a defense response. », Gene, 557(2), p. 130-137. doi : 10.1016/j.gene.2014.12.016  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

Contexte : Les stress abiotiques et biotiques ont une incidence sur la stabilité du génome et la physiologie des plantes. Dans certaines conditions de stress, une forme de tolérance au stress peut être transmise à la descendance, ce qui la rend mieux adaptée aux situations stressantes que la génération précédente. Chez les végétaux, l’exploration des réponses transgénérationnelles s’est limitée jusqu’ici aux espèces modèles comme l’Arabidopsis thaliana. Nous avons élargi les recherches transgénérationnelles de façon à inclure le Brassica rapa, une espèce étroitement apparentée au canola (Brassica napus), qui a une grande importance économique. Le Brassica rapa est exposé au stress biotique que représente un virus à ADN double brin, le virus de la mosaïque du chou­fleur (CaMV). Résultats : Des plantes parentales exposées à une faible dose de 50 ng de virions purifiés de CaMV juste avant le stade de la montaison ont produit des graines notablement plus grosses que les plantes saines et celles des traitements avec inoculation simulée. La descendance issue de ces graines s’est avérée résistante au pathogène auquel la génération parentale avait été exposée. Des différences dans les voies de défense faisant intervenir des acides gras et des métabolites primaires et secondaires ont été détectées par séquençage de novo du transcriptome chez les descendants exposés au CaMV présentant des degrés divers de résistance. Conclusions : Notre étude met en évidence des processus biologiques et cellulaires qui peuvent être reliés, de manière transgénérationnelle, à la croissance et au rendement du B. rapa, qui a une grande importance économique. Bien que les mécanismes qui sous-tendent la transmission transgénérationnelle demeurent mal connus, nos travaux montrent une réponse de résistance à la maladie qui persiste pendant plusieurs semaines et est associée à une augmentation de la grosseur des graines. Les données recueillies donnent à penser qu’un certain nombre de changements liés à l’adaptation au stress persistant sont réflétés dans le transcriptome. Les résultats de notre étude montrent qu’en traitant le B. rapa au moyen d’un virus à ADN double brin au cours d’une période précise et selon une dose particulière de pathogène infectieux, on obtient des plantes cultivées d’importance économique qui sont mieux adaptées aux conditions de culture défavorables.

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