Découverte d’un nouveau messager d’un gène qui régule la fertilité masculine des plantes

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Italie | Agronomie et alimentation
12 juin 2018

Une équipe coordonnée par l’Institut de biologie et pathologie moléculaire du Cnr a démontré que dans les plantes la fertilité masculine est liée à un messager spécifique du gène ARF8. L’étude, publiée sur Plant Cell, a d’importantes retombées dans le domaine des plantes d’intérêt agricole de type hybride qui montrent une plus grande vigueur par rapport à celles qui sont produites par l’autofécondation.

La fertilité masculine dans le domaine végétale relève d’un nouveau messager d’un gène. C’est la découverte qu’a faite une l’équipe coordonnée par l’Institut de biologie et pathologie moléculaire du Conseil national des recherches (Cnr-Ibpm), en collaboration avec l’Université de Kyoto et le Riken Institute di Yokohama, dans le cadre des projets bilatéraux (Italia- Giappone) financés par le Ministère des affaires étrangères et par le Ministère de l’éducation de l’université et de la recherche. L’étude, publiée sur la revue Plant Cell, a d’importantes retombées dans le domaine agraire parce qu’elle peut aider la production de semences hybrides pour les espèces cultivées, comment le riz, l’aubergine, la tomate et bien d’autres.

“Nous savons que la fertilité ou la capacité de reproduction masculine des plantes est régulée par l’hormone auxine. Notre recherche a examiné le facteur de transcription ARF8 (le gène "Auxin Response Factor 8") qui régule les effets de cette hormone” explique Maura Cardarelli, chercheure du Cnr-Ibpm. “L’objectif était de comprendre de quelle manière le gène pouvait contribuer à la fertilité masculine dans les plantes capables de s’autoféconder. C’est pour cette raison que nous avons travaillé sur Arabidopsis, une espèce spontanée fréquemment utilisée comme modèle parce qu’elle contient à la fois les organes floraux masculins et ceux féminins et par conséquent est autogame, c’est-à-dire qu’elle s’autoféconde. L’autofécondation est une caractéristique négative qui doit être éliminée dans les plantes cultivées. En effet, elle a pour conséquence une plus grande consanguinité et les plantes produites par autofécondation sont plus faibles que les hybrides, produites par un croisement entre deux plantes différentes. Pour cette raison, en agriculture on utilise des semences hybrides et leur production est favorisée par une fertilité masculine réduite”.

Dans le cadre de cette étude, les chercheurs ont isolé ARF8.4, une sorte de “messager” du gène ARF8, jamais trouvée auparavant. “Pour en comprendre la fonction nous avons fait exprimer les différentes variantes connues et ARF8.4, une à la fois, dans une lignée mutante, c’est-à-dire défective pour le gène ARF8” conclut Cardarelli. “Nous avons alors effectué une analyse moléculaire de la lignée mutante par rapport à la lignée originelle grâce à laquelle nous avons identifié les gènes impliqués dans la fertilité masculine. Comme les mécanismes de développement régulés par l’auxine sont bien conservés dans Arabidopsis et dans les différentes espèces comme la tomate et le riz, on peut utiliser les connaissances acquises grâce à cette étude dans le cas des espèces d’intérêt commercial pour obtenir des plantes masculines stériles à utiliser dans les fécondations hybrides.”

Source : https://www.cnr.it/it/comunicato-stampa/8119/nuovo-messaggero-di-un-gene-regola-la-fertilita-maschile-delle-piante

Rédacteur : Giovanna Corvo, info.csu[a]institutfrancais.it

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