La réponse de la luzerne au stress thermique est modulée par le microARN156

Citation

Matthews, C., Arshad, M., Hannoufa, A. (2019). Alfalfa response to heat stress is modulated by microRNA156, 165(4), 830-842. http://dx.doi.org/10.1111/ppl.12787

Résumé en langage clair

Le stress thermique et les températures extrêmes nuisent à la production de fourrage de luzerne. La fréquence et la gravité des températures élevées devraient augmenter au cours des prochaines années en raison des changements climatiques. Il est essentiel de comprendre comment les plantes tolèrent le stress thermique pour mettre au point des cultures tolérantes à la chaleur, de façon à la production de fourrages et de bétail. Dans la présente étude, la luzerne avec surexpression de miR156 et inactivation de SPL13 a montré une tolérance accrue au stress thermique (40 °C). Ces plantes présentaient un potentiel hydrique élevé et une teneur accrue en antioxydants non enzymatiques en cas de stress thermique. De plus, la teneur en anthocyanes et l’abondance de la chlorophylle ont augmenté en présence de stress thermique. Globalement, nos résultats démontrent que miR156 et SPL13 contribuent à améliorer la tolérance au stress thermique chez la luzerne. Ces gènes pourraient donc être exploités pour améliorer la tolérance à la chaleur de la luzerne et d’autres cultures.

Résumé

© 2018 Sa Majesté la Reine du chef du Canada Physiologia Plantarum © 2018 Société scandinave de physiologie végétale. Reproduit avec la permission du ministre de l’Agriculture et de l’Agroalimentaire Canada. Le stress thermique et les températures extrêmes nuisent au développement des plantes en perturbant les fonctions cellulaires et biochimiques, ce qui entraîne une réduction de la production des cultures. La luzerne (Medicago sativa) est une importante plante fourragère cultivée dans le monde entier pour l’alimentation du bétail. La limitation des effets du stress abiotique par la mise au point de cultivars de luzerne tolérants au stress aiderait à atténuer les pertes de production. Les membres de la famille des microARN156 (miR156) régulent les gènes Squamosa Promoter-Binding Protein-Like (SPL) qui, à leur tour, ont une incidence sur la croissance et le développement des plantes en régulant les gènes en aval en réponse à divers stress abiotiques. Dans la présente étude, la luzerne présentant une surexpression de miR156 et une inactivation de SPL13 par interférence ARN présente une tolérance accrue au stress thermique (40 °C). Les plantes transgéniques présentent un potentiel hydrique élevé et une teneur accrue en antioxydants non enzymatiques en cas de stress thermique. De plus, la teneur en anthocyanes et l’abondance de la chlorophylle ont augmenté en présence de stress. L’expression de certains facteurs de transcription importants et de gènes en aval intervenant dans la réponse au stress abiotique a été modifiée chez les génotypes surexprimant miR156 exposés à la chaleur. Globalement, nos résultats démontrent que le réseau miR156/SPL13 contribue à améliorer la tolérance au stress thermique chez la luzerne.

Date de publication

2019-04-01

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