La culture des pommes repose fortement sur des porte-greffes nains comme le M9 pour une plantation à haute densité et une meilleure qualité des fruits. Cependant, les mécanismes exacts à l’origine de l’effet de nanisme restent flous. Des études antérieures ont indiqué que les traits de nanisme sont complexes et impliquent plusieurs facteurs génétiques. Compte tenu de ces défis, il est nécessaire de mener une enquête approfondie pour découvrir les bases moléculaires du nanisme chez les porte-greffes de pommiers.
Une équipe de recherche de l’Université agricole de Chine, dirigée par Yi Wang et Zhenhai Han, a publié ses conclusions dans Recherche horticole le 23 février 2024. L’étude se concentre sur le gène MdARF3, situé sur les loci Dw1, et sur son expression différentielle dans les porte-greffes de pommiers nains et vigoureux. La découverte met en évidence le rôle important de MdARF3 dans la régulation de l’allongement des racines et de la hauteur des plantes, offrant ainsi de nouvelles perspectives sur la sélection de porte-greffes de pommiers.
L’étude a identifié que l’expression de MdARF3 dans le système racinaire du porte-greffe nain M9 est inférieure à celle des porte-greffes vigoureux en raison d’une délétion dans la région promotrice. Cette suppression a un impact significatif sur l’activité transcriptionnelle de MdARF3, entraînant une réduction de la croissance des racines et des plantes. Grâce à diverses expériences, notamment sur des modèles transgéniques de tabac et de pomme, les chercheurs ont démontré qu’une expression plus élevée de MdARF3 favorise des systèmes racinaires plus longs et une hauteur de plante accrue.
D’autres analyses moléculaires ont révélé que le facteur de transcription MdWOX4-1 régule positivement MdARF3 en se liant à son promoteur. Cependant, dans le génotype M9, la suppression d’un élément WUSATAg dans le promoteur MdARF3 empêche cette interaction, entraînant une expression plus faible de MdARF3 et un nanisme ultérieur. Cette étude fournit une compréhension globale des interactions génétiques et moléculaires qui sous-tendent le caractère nanifiant des porte-greffes de pommiers.
Le Dr Yi Wang, chercheur principal, a déclaré : « Nos résultats mettent en lumière les mécanismes génétiques du nanisme des pommes et ouvrent de nouvelles voies pour la sélection moléculaire. En ciblant la voie MdARF3, nous pouvons développer des porte-greffes nains améliorés qui soutiennent une production de pommes efficace et durable. « .
La découverte du commutateur génétique MdARF3 offre des implications significatives pour les programmes de sélection de pommes. En manipulant l’expression de MdARF3, les sélectionneurs peuvent développer de nouveaux porte-greffes nains qui combinent les avantages d’une plantation à haute densité, d’une production précoce de fruits et d’une qualité supérieure des fruits. Ces progrès améliorent non seulement l’efficacité de la production de pommes, mais soutiennent également l’adoption de pratiques agricoles mécanisées, réduisant ainsi les coûts de main-d’œuvre et augmentant la productivité globale.
Plus d’information:
Jiahong Lv et al, MdARF3 modifie l’élongation latérale des racines pour réguler le nanisme chez les pommiers, Recherche horticole (2024). DOI : 10.1093/hr/uhae051