Effet du gène GmHMA3 : séquestration du Cd dans le réticulum endoplasmique des cellules des racines pour limiter la translocation dans les tiges du soja

Citation

Wang, Y., Wang, C., Liu, Y., Yu, K., Zhou, Y. (2018). GmHMA3 sequesters Cd to the root endoplasmic reticulum to limit translocation to the stems in soybean. Plant Science, [online] 270 23-29. http://dx.doi.org/10.1016/j.plantsci.2018.02.007

Résumé en langage clair

Dans cette étude, l’expression transitoire de la protéine de fusion GmHMA3w GFP dans les protoplastes de mésophylle de riz indiquait que l’emplacement subcellulaire du GmHAM3w se trouve dans réticulum endoplasmique (RE). La surexpression du GmHMA3w a augmenté la concentration de Cd dans les racines et l’a diminuée dans les tiges, mais ne l’a pas modifiée dans les feuilles ni dans la plante entière. Ces résultats indiquent que le GmHMA3w n’influe pas sur l’absorption de Cd, mais qu’il limite la translocation de Cd des racines vers les tiges. Le GmHMA3w joue ainsi un rôle de transport de métaux. L’évaluation de la répartition subcellulaire du Cd montre que le GmHMA3w a facilité le transport de Cd de la fraction de la paroi cellulaire vers la fraction des organelles avant de séquestrer le Cd dans les RE des cellules des racines, limitant ainsi sa translocation vers les tiges. En outre, les résultats suggèrent que le RE constitue un site particulièrement sensible au Cd chez les végétaux. Les résultats indiquent que le gène GmHMA3w du soja aurait une fonction semblable à celle du gène OsHMA3 du riz, qui est exprimé dans le tonoplaste des cellules racinaires et qui séquestre le Cd dans leurs vacuoles pour réduire la translocation de Cd vers les tiges et les feuilles et limiter son accumulation dans les graines.

Résumé

© 2018. Une mutation ponctuelle dans le gène GmHMA3 (Glycine max heavy metal-associated ATPase), constituant un allèle de type sauvage cloné à partir d’un soja à faible accumulation de cadmium (Cd), est étroitement associée avec la concentration de Cd dans les graines de soja. Le gène est lié au transport du Cd chez les levures; chez les plantes, il est principalement exprimé dans les racines. Nous avons posé l’hypothèse que le gène GmHMA3w du soja aurait une fonction semblable à celle du gène OsHMA3 du riz, qui est exprimé dans le tonoplaste des cellules racinaires et qui séquestre le Cd dans leurs vacuoles pour réduire la translocation de Cd vers les tiges et les feuilles et limiter son accumulation dans les graines. Dans cette étude, l’expression transitoire de la protéine de fusion GmHMA3w GFP dans les protoplastes de mésophylle de riz indiquait que l’emplacement subcellulaire du GmHAM3w se trouve dans réticulum endoplasmique (RE). La surexpression du GmHMA3w a augmenté la concentration de Cd dans les racines et l’a diminuée dans les tiges, mais ne l’a pas modifiée dans les feuilles ni dans la plante entière. Ces résultats indiquent que le GmHMA3w n’influe pas sur l’absorption de Cd, mais qu’il limite la translocation de Cd des racines vers les tiges. Le GmHMA3w joue ainsi un rôle de transport de métaux. L’évaluation de la répartition subcellulaire du Cd montre que le GmHMA3w a facilité le transport de Cd de la fraction de la paroi cellulaire vers la fraction des organelles avant de séquestrer le Cd dans les RE des cellules des racines, limitant ainsi sa translocation vers les tiges. En outre, les résultats suggèrent que le RE constitue un site particulièrement sensible au Cd chez les végétaux.

Date de publication

2018-05-01

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