Comparative transcriptional analysis provides new insights into the molecular basis of adventitious rooting recalcitrance in Eucalyptus
Citation
de Almeida, M.R., de Bastiani, D., Gaeta, M.L., de Araújo Mariath, J.E., de Costa, F., Retallick, J., Nolan, L., Tai, H.H., Strömvik, M.V., et Fett-Neto, A.G. (2015). « Comparative transcriptional analysis provides new insights into the molecular basis of adventitious rooting recalcitrance in Eucalyptus. », Plant Science, 239, p. 155-165. doi : 10.1016/j.plantsci.2015.07.022
Résumé
La formation de racines adventives est essentielle à la multiplication clonale. L’Eucalyptus globulus est intéressant pour le secteur de la cellulose en raison de sa faible teneur en lignine. Cependant, plusieurs clones utiles sont récalcitrants à la formation de racines adventives, ce qui exige souvent un recours à de l’auxine exogène et accroît donc les coûts d’exploitation des jardins clonaux. Par contre, l’E. grandis s’enracine facilement et est largement utilisé en foresterie clonale. Dans le but de contribuer à l’élucidation des causes de la récalcitrance à la formation de racines adventives chez l’E. globulus, nous avons effectué une analyse comparative de ces deux espèces qui diffèrent quant à leur aptitude à l’enracinement, en recourant à des techniques concernant l’expression génique et à des techniques anatomiques. La récalcitrance chez l’E. globulus se trouve annulée par l’exposition à de l’acide indole‑3‑acétique exogène, qui induit des modifications importantes de l’expression génique chez les deux espèces. Nous avons observé que la concentration endogène d’acide indole-3-acétique était significativement plus élevée chez l’E. grandis que chez l’E. globulus. La zone cambiale s’est avérée active durant la formation des racines adventives, les premières divisions cellulaires s’y produisant. Un essai d’immunolocalisation a révélé une accumulation d’auxine dans les cellules cambiales, ce qui témoigne aussi de l’importance du cambium pour l’enracinement. Nous avons ensuite réalisé une analyse de l’expression génique dans la zone cambiale durant la formation de racines adventives en recourant à la microdissection au laser. Les résultats montrent que les gènes associés à l’auxine TOPLESS et IAA12/BODENLOS et le gène associé à la cytokinine ARR1 peuvent agir comme régulateurs négatifs de la formation de racines adventives, contribuant peut-être à la difficulté d’enracinement de l’E. globulus.