Le rôle des facteurs de transcription WIP dans la formation des fleurs mâles

Une analyse intégrative à l'échelle du génome révèle le rôle des facteurs de transcription WIP dans la formation des fleurs mâles

Les fleurs sont les organes reproducteurs des angiospermes. La production de fleurs et de plantes unisexuées est essentielle à la sélection végétale, car elles facilitent la production de graines hybrides F1. Dans l’équipe FLOCAD de l'IPS2 (http://www.ips2.universite-paris-saclay.fr/en/research/dgg-department-developmental-genomics-and-genetics/flocad-developpement-floral-et-determinisme-du-sexe.html), le gène CmWIP1 a été précédemment identifié comme régulateur majeur du déterminisme du sexe chez les cucurbitacées. Pour apporter un éclairage sur la fonction de CmWIP1, Gomez Roldan, Izhaq et al. (https://www.nature.com/articles/s42003-020-0969-2) ont étudié deux facteurs de transcription WIP chez Arabidopsis, AtWIP1/TT1 et AtWIP2/NTT. En utilisant un système inductible, ils ont montré que les WIP sont de puissants inhibiteurs de croissance et inducteurs de la mort cellulaire. La combinaison des données ChIP-seq et RNA-seq a révélé que la plupart des gènes surexprimés sont reconnues par les WIP via un motif W-box, associé à la réponse au stress. En revanche, les gènes réprimés contiennent un motif GAGA, une cible connue des protéines du groupe Polycomb. Pour valider le rôle des protéines WIP dans l'inhibition de la croissance, AtWIP1/TT1 a été exprimé dans les primordia du carpelle et des fleurs mâles ont été obtenues, imitant la fonction CmWIP1 dans le melon. En utilisant d'autres promoteurs, les auteurs ont en outre démontré que les WIP peuvent déclencher l'arrêt de la croissance des organes végétatifs et reproducteurs. Ces données soutiennent un rôle conservateur évolutif des WIP dans le recrutement de réseaux de gènes contrôlant la croissance et l'adaptation au stress. L'utilisation de protéines WIP comme outil de biotechnologie pour concevoir des plantes mâles ou femelles dans d'autres espèces est proposée.

Fleurs d'Arabidopsis WT (a) et de plantes transgéniques (b) exprimant AtWIP1/TT1 sous le contrôle du promoteur CRC, spécifique du primordium du carpel. (c) Modèle schématique de la façon dont les WIP contrôlent la croissance.