La trichostatine A accroît la production d’embryons et la régénération des plants verts chez le blé

Citation

Jiang F, Ryabova D, Diedhiou J, Hucl P, Randhawa H, Marillia E-F, Foroud NA, Eudes F, Kathiria P. 2017. Trichostatin A increases embryo and green plant regeneration in wheat. Plant Cell Reports DOI:10.1007/s00299-017-2183-3

Résumé en langage clair

Le blé est la deuxième céréale la plus cultivée au monde et représente l’une des cinq principales ressources agroalimentaires exportées du Canada. La génétique du blé est très complexe, et la production de plants dihaploïdes (DH) peut grandement faciliter la recherche de pointe et la sélection dans cette culture. Des plants DH peuvent être produits en isolant les cellules germinales mâles (microspores) des anthères et en les cultivant dans des conditions qui mènent à l’embryogenèse et au développement ultérieur de plants haploïdes. Les plants haploïdes peuvent ensuite être doublés spontanément ou par des traitements chimiques. Le défi que pose la production de plants de blé DH à partir de microspores est que les différentes variétés de blé se comportent de façon distincte - tous les blés ne réagissent pas de la même façon aux conditions de culture. Dans la présente étude, l’effet de la trichostatine A (TSA), un produit chimique dont il a déjà été démontré qu’il induit la différenciation cellulaire, a été évalué dans sa capacité à induire l’embryogenèse dans les microspores de blé. On a constaté que le TSA augmentait l’embryogenèse et la production ultérieure de plants haploïdes dans différentes variétés de blé, y compris celles dont la réponse à la culture de microspores est par ailleurs médiocre. En augmentant l’efficacité de l’embryogenèse dans les cultures de microspores de blé, cet outil de production de plants DH est rendu plus accessible aux programmes de sélection et de recherche chez le blé.

Résumé

Chez le blé, la régénération de plants par la culture de microspores fait partie intégrante de la production de dihaploïdes (DH). Cependant, la faible réponse à la culture tissulaire et la spécificité du génotype sont deux contraintes majeures dans la mise en place à grande échelle de cet outil de sélection. Récemment, il a été démontré que la structure de la chromatine est liée aux transitions cellulaires pendant la culture tissulaire. Plus précisément, la répression par acétylation des histones des gènes nécessaires à la morphogenèse cellulaire peut jouer un rôle important dans ce processus. La réduction de l’acétylation des histones par inhibition chimique peut accroître l’efficacité de la culture tissulaire. Ici, le rôle de la trichostatine A (TSA) dans l’induction d’embryons dérivés de microspores a été étudié chez le blé. La dose optimale de TSA a été déterminée pour les cultivars de blé, puis validée dans des hybrides F1. Une augmentation significative de l’efficacité de la production de DH a été observée tant dans les cultivars que dans les hybrides F1. Ainsi, l’inclusion de la TSA dans les protocoles de production de DH pour les programmes de sélection du blé est préconisée.

Date de publication

2017-11-01