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Les rôles des gènes BdUNICULME4 et BdLAXATUM-A chez la graminée non domestiquée

Kévin Magne, Shengbin Liu, Sophie Massot, Marion Dalmais, Halima Morin, Richard Sibout, Abdelhafid Bendahmane and Pascal Ratet

L’équipe de P. Ratet (Université Paris-Saclay, CNRS, INRAE, Univ Evry, Institute of Plant Sciences Paris-Saclay (IPS2), 91405, Orsay, France) explore le rôle des gènes NOOT-BOP-COCH-LIKE (NBCL) dans le développement des plantes. L’équipe a précédemment décrit le rôle des gènes NBCL dans la régulation de l’identité des nodules symbiotiques de Medicago, du pois et du lotier (Plant Cell; The Plant Journal) ainsi qu’au cours de la régulation de l’abscission des organes aériens chez les légumineuses (New Phytologist). L’étude des gènes NBCL chez des graminées telles que l’orge, le maïs et le riz a révélé que ces gènes contribuaient positivement à des traits d’intérêts agronomiques influençant le rendement tels que le tallage, l’organisation proximo-distal de la feuille et l’identité des organes floraux. Cependant, notre compréhension du rôle des gènes NBCL chez les graminées reste incomplète notamment du fait que ces études soient restreintes à des cultures domestiquées qui ont été sujette à des événements de sélection qui pourraient occulter certaines fonctions de gènes.

Dans cette nouvelle étude, l’équipe de P. Ratet, a caractérisé les gènes BdUNICULME4 (CUL4) et BdLAXATUM-A (LAXA) chez la graminéenon domestiquée, Brachypodium distachyon (The Plant Journal). Pour ce faire, l’équipe a utilisé des mutants de type Targeted Induced Local Lesions IN Genome (TILLING) et a montré que CUL4 était requis pour l’organisation de la feuille, notamment pour le développement de la ligule et des auricules. L’équipe a également montré que CUL4 était impliqué dans le contrôle du tallage secondaire et dans le contrôle de l’activité méristèmatique des inflorescences. L’équipe a aussi montré que LAXA contribuait négativement au tallage secondaire mais positivement au développement des épillets, et plus spécifiquement dans la relaxation de leurs architectures. De plus, ces travaux ont montré que LAXA contribuait au contrôle du nombre et de l’identité des organes floraux.

L’utilisation de la graminée non domestiquée Brachypodium distachyon a donc permis de mettre en évidence de nouveaux rôles des gènes NBCL dans le développement des graminées.

Légende : Les principaux phénotypes des mutants nbcl de Brachypodium distachyon. La perte de fonction des gènes NBCL altère le tallage (a-c), l’organisation de la jonction gaine/limbe de la feuille (d-f), l’architecture des épillets (g-i) et l’identité des organes floraux (j-l). Plantes sauvages (a,d,g,j), mutants cul4 (b,e,h,k) et mutants laxa (c,f,il,).

Contact : pascal.ratet @ cnrs.fr