Dynamic expression of imprinted genes associates with maternally controlled nutrient allocation during maize endosperm development

Chez les angiospermes, l’albumen fournit les nutriments nécessaires à l’embryogenèse et à la germination des graines, et il s’agit du principal tissu où se met en place l’empreinte génomique. Pour identifier l’« empreintome » (imprintome) de l’albumen du maïs (Zea mays) au début de son développement, nous avons effectué un séquençage à haut débit du transcriptome de grains entiers 0, 3 et 5 jours après la pollinisation (JAP) et de l’albumen 7, 10 et 15 JAP, au moyen du croisement réciproque des lignées B73 et Mo17. Nous avons observé une augmentation graduelle de l’expression des transcrits paternels dans les grains séquencés 3 et 5 JAP. Dans l’albumen séquencé 7 JAP, la majorité des gènes testés atteignaient un rapport maternel/paternel de 2:1, ce qui laisse supposer que les gènes paternels sont presque entièrement activés au 7e JAP. Au total, 116, 234 et 63 gènes présentant une expression propre à un parent ont respectivement été identifiés au 7e, au 10e et au 15e JAP. La plus grande proportion de gènes à expression paternelle s’est exprimée au 7e JAP, principalement en raison de l’important écart dans l’expression parentale des allèles à ce stade, tandis que près de 80 % des gènes à expression maternelle (GEM) étaient spécifiques au 10e JAP, principalement en raison de niveaux d’expression nettement accrus par rapport aux autres stades. L’analyse de l’enrichissement des termes d’ontologie des gènes soumis à l’empreinte parentale suggère que les GEM propres à l’albumen au 10e JAP jouent un rôle dans l’absorption et l’allocation des nutriments ainsi que dans la voie de signalisation de l’auxine, au moment du début de l’accumulation d’amidon et de protéines de réserve.