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Differential metabolite profiles and salinity tolerance between two genetically related brown-seeded and yellow-seeded Brassica carinata lines

Canam, T., Li, X., Holowachuk, J., Yu, M., Xia, J., Mandal, R., Krishnamurthy, R., Bouatra, S., Sinelnikov, I., Yu, B., Grenkow, L.F., Wishart, D.S., Steppuhn, H., Falk, K.C., Dumonceaux, T.J., et Gruber, M.Y. (2012). « Differential metabolite profiles and salinity tolerance between two genetically related brown-seeded and yellow-seeded Brassica carinata lines. », Plant Science, 198(January 2013), p. 17-26. doi : 10.1016/j.plantsci.2012.09.011  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

Des recherches antérieures ont établi que le Brassica carinata (moutarde d’Abyssinie) était une espèce prometteuse pour la culture dans les terres peu productives des prairies d’Amérique du Nord, en raison de sa tolérance relativement élevée au sel. Nous avons évalué la tolérance au sulfate de sodium de deux lignées génétiquement apparentées de B. carinata, la première à graines brunes et l’autre à graines jaunes. Chacune des lignées a été cultivée en serre et exposée à des traitements de 0, 50 et 100 mM de sel. Nous avons réalisé une analyse après quatre semaines et huit semaines de traitement. En général, la lignée à graines brunes a donné des plantes plus hautes que la lignée à graines jaunes dans le cas des deux traitements au sel, ce qui dénote une tolérance plus élevée de la lignée à graines brunes. Un profilage des métabolites fondé sur la résonance magnétique nucléaire et une analyse en composantes principales ont révélé que, après quatre semaines de traitement, le profil des principaux métabolites des tiges était plus profondément modifié chez la lignée à graines jaunes que chez la lignée à graines brunes. Par exemple, après quatre semaines d’exposition à 100 mM de sel, les concentrations de tryptophane et de formate avaient augmenté dans le cas de la lignée à graines jaunes, tandis que celles de proline et de thréonine avaient varié de façon différente des autres métabolites. Les données recueillies dans le cadre de notre étude montrent que la lignée à graines brunes est plus tolérante au sel que la lignée à graines jaunes. De plus, elles, fournissent des renseignements sur les fondements biochimiques de la variation phénotypique du B. carinata et montrent l’utilité de cette plante pour la culture en sol salin et le bioraffinage.

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