Analyse de l’expression des gènes du développement floral chez l’agropyre à crête (Agropyron cristatum L.) par séquençage de l’ARN

© 2017 Zeng et al. Il s’agit d’un article en libre accès distribué selon les termes de la licence d’attribution Creative Commons, qui permet une utilisation, une distribution et une reproduction sans restriction sur n’importe quel support, à condition que l’auteur original et la source soient mentionnés. L’agropyre à crête [Agropyron cristatum L. (Gaertn.)] est largement utilisé pour le pâturage au début du printemps dans l’Ouest canadien, et il est souhaitable de mettre au point des cultivars à maturation tardive permettant de maintenir la qualité du fourrage plus longtemps. Cependant, il est difficile d’influencer le moment de la transition florale, car on sait peu de choses sur le mécanisme moléculaire de la maturité des plantes chez cette espèce. Dans la présente étude, nous avons procédé à des analyses de séquençage de l’ARN et de l’expression génétique différentielle pour étudier l’expression des gènes responsables de l’initiation florale et du développement des fleurs chez l’agropyre à crête. Trois banques d’ADNc ont été générées et séquencées pour représenter les trois stades de croissance successifs auxquels ont été échantillonnées les feuilles, soit les stades de l’élongation de la tige, du gonflement de l’épi et de l’anthèse. Le séquençage a généré respectivement 25 568 846, 25 144 688 et 25 714 194 lectures Illumina qualifiées pour les trois étapes successives. L’assemblage de novo de toutes les lectures a généré 311 671 transcrits d’une longueur moyenne de 487 pb et 152 849 gènes d’une longueur de séquence moyenne de 669 pb. Au total, 48 574 (31,8 %) et 105 222 (68,8 %) gènes ont été annotés dans les bases de données de protéines non redondantes (nr) Swiss-Prot et du NCBI, respectivement. D’après la base de données des voies KEGG (Kyoto Encyclopedia of Genes and Genome), 9 723 séquences annotées ont été cartographiées sur 298 voies, y compris la voie de l’horloge circadienne des plantes. Plus précisément, nous avons identifié 113 gènes associés au moment de la floraison, 123 gènes MADS-box et 22 gènes CONSTANS-LIKE (COL). Un homologue de COL DN52048-c0-g4, qui a été groupé avec les gènes de floraison AtCO et OsHd1 chez Arabidopsis (Arabidopsis thaliana L.) et le riz (Oryza sativa L), respectivement, a montré une expression spécifique dans les feuilles et pourrait être un gène candidat CONSTANS (CO). Dans l’ensemble, cette étude a généré un nouvel ensemble de ressources génomiques pour l’identification et la caractérisation des gènes et des voies intervenant dans la transition florale et le développement des fleurs chez l’agropyre à crête. Ces résultats sont importants pour une meilleure compréhension de la base moléculaire de la maturation tardive de cette espèce de graminée.