Identification et localisation à l’échelle du génome de la famille des chalcone synthases chez le soja (Glycine max [L]Merr)

© 2018, les auteurs. Contexte : Le soja est un paléopolyploïde qui a subi deux épisodes de duplication de son génome entier. La duplication génique est un type de changement génomique au terme duquel des gènes préexistants peuvent avoir de nouvelles fonctions. La chalcone synthase (CHS) est la polykétide synthase de type III propre aux plantes qui catalyse la première étape engagée de la biosynthèse des (iso)flavonoïdes chez les plantes. Résultats : Dans le cadre de la présente étude, nous avons effectué une recherche pangénomique des gènes codant la CHS chez le soja et nous avons identifié 21 locus GmCHS contenant 14 GmCHS uniques (GmCHS1-GmCHS14) dont 5 GmCHS nouvellement identifiés (GmCHS10-GmCHS14). De plus, nous avons trouvé trois copies de GmCHS3 et deux copies de GmCHS4 dans le soja. L’analyse de la structure des gènes GmCHS a révélé la présence d’un seul intron dans les régions codant des protéines, sauf dans le cas du GmCHS12, qui renfermait trois introns. Même si les gènes GmCHS sont situés sur huit chromosomes différents, un grand nombre de ces gènes sont présents sur le chromosome 8, où ils forment trois groupes distincts. L’analyse de l’expression des gènes GmCHS a révélé un profil d’expression spécifique des tissus et a révélé que certaines isoformes de GmCHS sont localisées dans le cytoplasme et le noyau, tandis que d’autres isoformes sont limitées au cytoplasme. Dans l’ensemble, nous avons identifié 21 locus GmCHS contenant 14 gènes GmCHS uniques dans le génome du soja. Leur structure génique et leur organisation génomique, ainsi que l’expression spatio-temporelle et la localisation des protéines, laissent entendre qu’ils jouent un rôle important dans la production de métabolites en aval, comme les (iso)flavonoïdes et les phytoalexines qui en sont dérivées.