Identification de transcrits associés à l’acquisition d’une tolérance supérieure au gel dans les populations de luzerne issues de la sélection récurrente

Citation

Castonguay, Y., Rocher, S., Bertrand, A., Michaud, J. (2020). Identification of transcripts associated with the acquisition of superior freezing tolerance in recurrently-selected populations of alfalfa. Euphytica, [online] 216(2), http://dx.doi.org/10.1007/s10681-020-2559-2

Résumé en langage clair

Afin de mieux comprendre les bases moléculaires de l’adaptation au froid chez la luzerne, nous avons utilisé la technique des SRAP d’ADNc pour identifier des gènes exprimés de manière différentielle chez le cultivar 'Apica' et dans une population de luzerne sélectionnée pour sa meilleure tolérance au gel. Nous avons trouvé certains gènes régulateurs, comme un facteur phytochrome, qui jouent probablement un rôle dans la résistance de la luzerne au stress dû au gel.

Résumé

© 2020, la Couronne. L’identification de transcrits qui varient durant l’acquisition d’une tolérance supérieure au stress environnemental contribue à la compréhension des bases moléculaires de l’adaptation aux conditions de croissance défavorables. Nous avons utilisé la technique des SRAP d’ADNc pour identifier des gènes exprimés de manière différentielle entre les plantes de luzerne (Medicago sativa L.) non acclimatées ou endurcies à une température de congélation non létale. Nous avons recherché le polymorphisme du cultivar 'Apica' (ATG0) et de la population ATG5 obtenue après cinq cycles de sélection récurrente pour la tolérance supérieure au gel (TG) à partir de l’ATG0. L’analyse de l’ADNc en vrac de 50 plantes non acclimatées et de 50 plantes acclimatées au froid de chaque population a permis d’identifier des transcrits dont l’abondance varie en fonction de l’acclimatation à une température inférieure à zéro et de la sélection récurrente. Le séquençage des fragments purifiés a révélé des homologies significatives avec des gènes ayant des fonctions physiologiques clés qui sont répartis dans le génome du Medicago truncatula. Des gènes régulateurs, dont des kinases de type récepteur, un facteur d’interaction avec le phytochrome et une phosphoinositide phosphatase font partie des gènes candidats jouant un rôle dans l’amélioration de la tolérance au gel par sélection récurrente. L’analyse par RT-qPCR d’échantillons provenant de populations sélectionnées de manière récurrente au sein des cultivars 'Apica' et 'Evolution' a confirmé les réactions courantes induites par le froid dans des contextes génétiques non apparentés. Nos résultats montrent que l’amplification aléatoire d’ADNc en combinaison avec l’analyse de ségrégation en mélange d’échantillons groupés de populations sélectionnées de manière récurrente est une stratégie efficace pour identifier les séquences fonctionnelles présumément associées à une meilleure acclimatation au stress environnemental chez les espèces à pollinisation libre.

Date de publication

2020-02-01