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Cartographie QTL et caractérisation moléculaire du locus D classique régissant la couleur des graines et des fleurs chez le Linum usitatissimum (lin)

Sudarshan G, Kulkarni M, Akhov L, Ashe P, Shaterian H, Cloutier S, Rowland G, Wei Y, Selvaraj G (2017) QTL mapping and molecular characterization of the classical D locus controlling seed and flower color in Linum usitatissimum (flax). Sci Rep 7:15751 DOI 10.1038/s41598-017-11565-7

Résumé

Les fleurs du lin sont bleues, éphémères et s’autopollinisent, et les graines de lin sont habituellement brunes. Un intérêt centenaire pour les variantes de graines jaunes naturelles ainsi qu’un modèle historique indiquent que des allèles récessifs dans les locus B1, D et G sont en cause, mais les aspects fonctionnels n’ont pas été étudiés. Nous avons caractérisé le locus D par cartographie des locus de caractères quantitatifs (QTL) et identifié un gène FLAVONOÏDE 3?5? HYDROXYLASE (F3?5?H). Il n’appartient pas au clade F3?5?H, mais ressemble au F3?H (flavonoïde3?hydroxylase) caractérisé biochimiquement, toutefois sans activité F3?H. Le génome n’a pas d’autres gènes F3?H ou de type F3?H. La néofonctionnalisation apparente de F3?H est associée à une substitution Thr498 ? Ser498 dans un site de reconnaissance de substrat (SRS). On a constaté que les phénotypes des graines jaunes et des fleurs blanches de la mutation du locus d classique étaient dus à la délétion d’un nucléotide qui tronquerait le produit déduit et supprimerait trois des six SRS potentiels, ce qui aurait un impact négatif sur la synthèse de la delphinidine. La présence de la delphinidine est sporadique chez les angiospermes, et le lin ne présente pas de syndrome de pollinisation connu par rapport à des groupes fonctionnels de pollinisateurs attirés par les fleurs bleues, ce qui soulève des questions sur l’acquisition du F3?5?H. L’apparition de l’allèle d suggère le début de la perte du F3?5?H chez cette espèce.

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