Differential gene expression as an indicator of nitrogen sufficiency in field-grown potato plants

En vérifiant en cours de culture si la quantité de N est suffisante pour la plante cultivée et en rajustant en conséquence le taux de fertilisation, on peut garantir que la quantité de N disponible concorde avec les besoins de la plante. Nous avons voulu déterminer s’il est possible d’utiliser l’expression de certains gènes dans les tissus foliaires de la pomme de terre cultivée au champ pour vérifier si la quantité de N est suffisante pour la plante. Nous avons cultivé la pomme de terre ‘Shepody’ en employant six taux de fertilisation azotée (0 à 250 kg N ha⁻¹). Chaque semaine, nous avons prélevé des disques foliaires, puis nous avons employé le système nCounter pour quantifier l’expression de gènes régissant le prélèvement et le transport du N, l’assimilation du N ainsi que le métabolisme des acides aminés dans les tissus foliaires. Bon nombre des gènes évalués réagissaient à la quantité de N disponible, mais cette réaction variait énormément selon les dates d’échantillonnage. Le gène AT1 codant le transporteur de l’ammonium faisait exception : son expression était marquée, relativement constante quelle que soit la date d’échantillonnage et étroitement reliée à la concentration de nitrate de la rhizosphère quels que soient le taux de fertilisation azotée et la date d’échantillonnage; de plus, le degré d’expression de ce gène présentait une forte corrélation négative avec le rendement total en tubercules. Dans le cadre de la présente étude, le degré d’expression du gène AT1 dans les tissus foliaires s’est avéré un indicateur au moins aussi fiable que les mesures chimiques ou optiques précédemment employées comme moyen de vérifier si la quantité de N du sol est suffisante pour la pomme de terre.