Données transcriptomiques indiquant l’influence de la régulation des voies de synthèse des phénylpropanoïdes sur les des concentrations d’isoflavonoïdes dans les racines du soja

Contexte : Les isoflavonoïdes sont une catégorie de métabolites spécialisés qui se retrouvent principalement chez les légumineuses. Elles jouent un rôle dans le signalement pour la symbiose avec les bactéries fixatrices d’azote et l’inhibition de l’infection par les agents pathogènes. Résultats : Nous avons utilisé une méthode de transcriptomique pour analyser des cultivars de soja présentant des concentrations d’isoflavonoïdes élevées (Conrad et AC Colombe) et faibles (AC Glengarry et Pagoda) dans leurs racines et pour déterminer les éléments qui sous-tendent cette variation. L’expression de deux gènes qui codent pour les enzymes métabolisant les flavonoïdes, soit le flavonoïde 3´-hydroxylase (GmF3´H) et la dihydroflavonol 4-réductase (GmDFR), était faible chez les cultivars à concentrations d’isoflavonoïdes élevées. Ces enzymes entrent en concurrence avec les enzymes de biosynthèse des isoflavonoïdes pour la naringinine et ses dérivés, des substrats importants. Les gènes exprimés de façon différentielle entre les deux ensembles de cultivars codent des facteurs de transcription, des transporteurs et des enzymes des familles d’intérêt, comme des oxydoréductases, des hydrolases et des transférases. De plus, les gènes associés à la réaction aux facteurs de stress et aux maladies étaient régulés à la hausse chez les cultivars à concentrations d’isoflavonoïdes élevées.Conclusions : La régulation coordonnée des gènes participant au métabolisme des flavonoïdes pourrait entraîner une redirection du flux vers la branche isoflavonoïde de la voie de synthèse des phénylpropanoïdes, en réduisant la concurrence pour les substrats du groupe des flavanones. Ces gènes candidats pourraient nous aider à déterminer les mécanismes pour surmonter le goulot d’étranglement endogène relatif à la production des isoflavonoïdes, à favoriser leur biosynthèse dans les systèmes hétérologues et à améliorer la résistance contre les agents pathogènes.