Paeonia ostii est une plante ligneuse largement cultivée dont l’huile de graines contient jusqu’à 40 % d’acide α-linolénique, ce qui est bénéfique pour la santé humaine. La sécheresse est un facteur environnemental majeur limitant la popularisation de P. ostii dans les zones vallonnées et montagneuses, ce qui peut affecter la croissance des plantes ou entraîner leur mort.
WRKY est l’une des plus grandes familles de facteurs de transcription chez les plantes et joue un rôle important dans la réponse des plantes au stress dû à la sécheresse. Cependant, le mécanisme moléculaire par lequel les facteurs de transcription de P. ostii WRKY répondent au stress dû à la sécheresse n’est toujours pas clair.
En septembre 2023, Recherche horticole a publié un article de recherche de l’équipe du professeur Tao Jun de l’Université de Yangzhou intitulé : « PoWRKY71 est impliqué dans la résistance de Paeonia ostii au stress dû à la sécheresse en régulant directement le gène 151 de liaison a/b de la chlorophylle récoltant la lumière.« .
Afin d’analyser le mécanisme de régulation moléculaire des facteurs de transcription WRKY en réponse au stress dû à la sécheresse chez P. ostii, l’étude a examiné un facteur de transcription de la famille WRKY, PoWRKY71, basé sur le transcriptome précédent, qui régulait positivement le stress dû à la sécheresse.
Il a été constaté que l’expression de PoWRKY71 était induite par le stress dû à la sécheresse et que PoWRKY71 était localisé dans le noyau et possédait une activité d’activation transcriptionnelle.
Ensuite, l’étude d’analyse fonctionnelle des gènes a révélé que l’inactivation transitoire de PoWRKY71 chez P. ostii réduisait considérablement la tolérance à la sécheresse des plantes, et que les lignées transgéniques présentaient une augmentation significative de l’accumulation de ROS et une diminution significative de la teneur en chlorophylle et de la photosynthèse ; tandis que la surexpression de PoWRKY71 dans le tabac a considérablement amélioré la tolérance des plantes à la sécheresse, et les lignées transgéniques ont montré une diminution significative de l’accumulation de ROS et une augmentation significative de la teneur en chlorophylle et de la photosynthèse.
Un criblage plus approfondi des gènes liés à la biosynthèse de la chlorophylle et à la régulation de l’homéostasie a révélé que l’expression de PoCAB151, un gène de protéine de liaison a/b de la chlorophylle récoltant la lumière, était considérablement régulée négativement dans les plantes inhibées, et cela ressort clairement du Y1H, de l’EMSA. et des expériences de double luciférase selon lesquelles PoWRKY71 pourrait se lier directement au promoteur PoCAB151 et activer son expression.
De plus, VIGS et les techniques de surexpression ont révélé que PoCAB151 régulait positivement l’homéostasie des chloroplastes et la tolérance à la sécheresse chez P. ostii.
En résumé, cette étude révèle un nouveau modèle de travail de PoWRKY71-PoCAB151 régulant la tolérance à la sécheresse de P. ostii, qui constitue une référence importante pour la sélection de plantes résistantes à la sécheresse.
Plus d’information:
Yuting Luan et al, PoWRKY71 est impliqué dans la résistance de Paeonia ostii au stress dû à la sécheresse en régulant directement le gène 151 de liaison a/b de la chlorophylle récoltant la lumière, Recherche horticole (2023). DOI : 10.1093/hr/uhad194