Famille des gènes de prényltransférases spécifiques aux isoflavonoïdes dans le soja : GmPT01, une ptérocarpane-2-diméthylallyltransférase jouant un rôle dans la biosynthèse de la glycéolline

© Sa Majesté la Reine du chef du Canada, 2018. The Plant Journal, © John Wiley & Sons Ltd et Society for Experimental Biology, 2018. Reproduit avec l’autorisation de la ministre de l’Agriculture et de l’Agroalimentaire du Canada. Les glycéollines, des phytoalexines, sont des composés antimicrobiens propres au soja qui sont issus de la voie des isoflavonoïdes. Elles sont synthétisées par le soja en réponse à un stress extrinsèque comme l’attaque d’un pathogène ou une blessure, et confèrent une résistance partielle si elles sont synthétisées rapidement et à la concentration voulue au site d’infection. Le soja produit de nombreuses formes de glycéollines qui résultent de la réaction de prénylation différentielle catalysée par les prényltransférases (PT) sur le carbone C-2 ou C-4 du glycinol (un ptérocarpane). Le génome du soja contient 77 gènes qui codent des PT (GmPT) dont au moins 11 sont spécifiques aux (iso)flavonoïdes. L’accumulation des transcrits de cinq GmPT candidats a augmenté en réponse à l’infection par Phytophthora sojae, ce qui laisse supposer que ces gènes jouent un rôle dans la synthèse des phytoalexines. Les GmPT induits se trouvent dans les plastides et présentent une expression spécifique aux tissus. Dans cette étude, nous avons identifié deux autres GmPT : une isoflavone diméthylallyltransférase 3 (IDT3) et une glycinol 2-diméthylallyl transférase GmPT01. La fonction de la GmPT01 est la prénylation du groupement (-)-glycinol en position C-2; l’enzyme se trouve dans les plastides et présente une expression génique spécifique aux racines. De plus, son expression est induite rapidement en réponse au stress et elle est associée à un locus de caractère quantitatif lié à la résistance au P. sojae. D’après ces résultats, nous concluons que GmPT01 est peut-être un des locus jouant un rôle dans la résistance partielle à la pourriture de la tige et des racines du soja.