Profilage du transcriptome de sections de tiges de Brassica napus en relation avec les différences de teneur en lignine

© 2018, les auteurs. Contexte : Les plantes du genre Brassica sont largement cultivées pour la consommation humaine et l’alimentation des animaux, et le colza/canola (Brassica napus et rapa) vient au deuxième rang des oléagineux en importance dans le monde. En raison de sa diversité naturelle et de sa complexité génétique, les études de génomique sur le colza oléagineux seront utiles pour modifier la quantité et la qualité de la biomasse dans diverses cultures, ce qui pourrait avoir un effet positif sur la production de biocarburants lignocellulosiques. L’objectif de cette étude était d’effectuer une analyse par biopuce sur deux cultivars de colza contenant une teneur différente en lignine afin de cibler de nouveaux gènes et facteurs de transcription importants dans la régulation de la lignine chez les espèces du genre Brassica pour la recherche appliquée. Résultats : Pour mieux comprendre les réseaux moléculaires modulant les événements de biosynthèse et de régulation de la paroi cellulaire, nous avons examiné la lignine et analysé à l'aide de biopuces des sections basales et supérieures de tiges de Brassica napus DH12075 et de cultivars à graines jaunes YN01-429. En tout, 9500 gènes étaient exprimés de manière différentielle (d’un facteur 2 ou plus) dans la tige entre les cultivars, avec un nombre plus élevé de gènes exprimés dans la section basale. Parmi les gènes régulés à la hausse, bon nombre étaient des facteurs de transcription, et un nombre considérable d’entre eux étaient associés à la synthèse de la paroi secondaire et à la lignification chez B. napus et d’autres espèces. Les trois plus grands groupes de facteurs de transcription à expression différentielle étaient les doigts de zinc C2H2 et C3HC4 et la bHLH. Un nombre important de gènes liés au métabolisme de la lignine et des glucides présentaient également des profils d’expression différentiels entre les sections de tiges des deux cultivars. Au sein d’un même cultivar, le nombre de gènes régulés à la hausse était plus élevé dans la section supérieure que dans la section inférieure. Conclusion : Dans la présente étude, nous avons identifié et établi les profils d’expression de nombreux nouveaux gènes susceptibles d’intervenir dans la biosynthèse et la régulation de la paroi cellulaire. Certains gènes ayant des rôles connus dans d’autres voies biochimiques ont également été identifiés comme ayant un rôle potentiel dans la biosynthèse de la paroi cellulaire. Ce profilage du transcriptome de la tige permettra de sélectionner de nouveaux gènes régulateurs et structuraux pour la caractérisation fonctionnelle, une stratégie qui pourrait fournir des outils pour modifier la composition de la paroi cellulaire afin de faciliter la fermentation pour la production de biocarburants.