La fréquence et l’intensité des stress des plantes ont augmenté ces dernières années en raison du changement climatique. Parmi eux, les basses températures constituent un facteur environnemental inévitable limitant la productivité agricole.
L’acide γ-aminobutyrique (GABA) est un acide aminé non protéique à quatre carbones largement présent dans tous les domaines de la vie, y compris les bactéries et les eucaryotes. Le GABA exogène peut augmenter efficacement la tolérance des plantes à divers stress. Cependant, le mécanisme d’action spécifique du GABA sur la tolérance au froid des plantes n’est pas clair.
En avril 2024, Recherche horticole a publié un document de recherche intitulé « SlGAD2 est la cible de SlTHM27, régule positivement la tolérance au froid en médiateur de la biosynthèse des anthocyanes chez la tomate« , une collaboration entre l’équipe du professeur Xiaohui Hu de l’Université Northwest A&F et l’académicien Tianlai Li de l’Université agricole de Shenyang.
Cette étude a d’abord démontré que la pulvérisation exogène de 55 mM de GABA augmentait significativement la tolérance au froid des plants de tomates. Pour étudier plus en détail comment le GABA répond au processus de tolérance au froid chez les plants de tomates, cette étude a analysé les niveaux d’expression des gènes liés à la synthèse du GABA (SlGAD1-5) à basse température et a révélé que SlGAD2 répondait positivement au stress dû au froid.
Il a été démontré que la surexpression de SlGAD2 augmentait les niveaux de GABA endogènes, réduisait l’étendue des dommages à la membrane cytoplasmique et améliorait les activités des enzymes antioxydantes et la capacité de récupération des ROS, alors que les mutants SlGAD2 présentaient un phénotype sensible au froid. Fait intéressant, cette étude a révélé que la surexpression de SlGAD2 induisait la biosynthèse des anthocyanes en réponse au stress dû au froid en augmentant le niveau de GABA endogène.
De plus, l’expression de SlGAD2 était régulée négativement par le facteur de transcription SlTHM27. Cependant, les niveaux de transcription de SlTHM27 ont été réprimés sous l’effet du froid. SlTHM27 régule négativement la tolérance au froid de la tomate en inhibant l’accumulation de GABA et la biosynthèse des anthocyanes favorisées par SlGAD2.
En conclusion, cette étude a révélé pour la première fois le mécanisme du module de régulation SlTHM27-SlGAD2 qui répond au stress dû au froid en régulant les niveaux de GABA, fournissant ainsi des informations précieuses pour améliorer la tolérance au froid de la tomate.
Plus d’information:
Jingrong Wang et al, SlGAD2 est la cible de SlTHM27, régule positivement la tolérance au froid en médiateur de la biosynthèse des anthocyanes chez la tomate, Recherche horticole (2024). DOI : 10.1093/hr/uhae096