Caractérisation d un récepteur kinase de type Leucine Rich Repeat dans le développement d Arabidopsis thaliana par une approche de génétique inverse

Abstract

Le gène RLK7 appartient à la sous-famille LRR XI des récepteurs kinases de type LRR-RLK chez Arabidopsis thaliana. Afin de déterminer son rôle potentiel dans cette plante, son profil d expression a été étudié et une approche de génétique inverse a été entreprise.Le gène RLK7 a un profil d expression similaire à celui de certaines protéines LEA "Late Embryogenesis Abundant" lors de la phase tardive de maturation de la graine et lors de la germination. L analyse par génétique inverse montre que la vitesse de germination est retardée dans trois lignées d insertion ADN-T indépendantes et au contraire est plus précoce dans deux lignées possédant des formes tronquées de la protéine RLK7.Une approche de protéomique par 2-D DIGE révèle que certaines protéines impliquées dans la détoxification en réponse à un stress oxydant sont moins abondantes dans les trois lignées d insertion par rapport au sauvage. De plus, les plantules d une des lignées d insertion sont plus sensibles à un traitement à l H2O2, alors que les lignées possédant des formes tronquées de la protéine RLK7 sont plus résistantes.En conclusion, les lignées d insertion dans le gène RLK7 qui présentent un retard de germination sont aussi plus affectées par un stress oxydant et les lignées avec des formes tronquées de la protéine RLK7, qui germent plus précocement, sont plus tolérantes à un traitement à l H2O2. L accumulation des espèces actives de l oxygène lors de la post-maturation serait responsable de la levée de la dormance. Aussi, le gène RLK7 pourrait jouer un rôle dans ce processus de post-maturation, dans la perception et la régulation des espèces actives de l oxygène pour la levée de la dormance.The RLK7 gene belongs to class XI of the large gene family of the leucine-rich repeat receptor-like kinases in Arabidopsis. In order to define the potential role of this gene, its detailed expression pattern was determined and a reverse genetics strategy carried out.RT-PCR, reporter gene expression and in situ hybridization indicate that RLK7 is highly expressed during late embryogenesis of Arabidopsis seeds. Its expression pattern is similar to those of LEA Late Embryogenesis Abundant proteins during the desiccation and germination stages. Moreover, germination speed was delayed in three independent lines with T-DNA insertions in RLK7, whereas it was accelerated in lines containing two truncated forms of RLK7. So, the RLK7 gene presents a positive action on seed germination speed.A 2-D DIGE analysis indicates that some proteins involved in response to oxidative stress are less abundant in the three insertion lines than in the wild type. Moreover, seedlings of a T-DNA insertion line in RLK7 gene are more sensitive to hydrogen peroxide, whereas lines containing truncated forms of RLK7 are more resistant. So, the RLK7 gene is involved in the control of the redox balance.In conclusion, the insertion lines in RLK7 that present a delay of germination rate are also more sensitive to oxidative stress and the lines containing truncated forms of RLK7, that germinate more quickly, are more tolerant to an H2O2 treatment. Accumulation of reactive oxygen species during after-ripening may be involved in the dormancy breaking. Thus, the RLK7 gene may play a role in this process of after-ripening, in the perception and the regulation of reactive oxygen species to break the dormancy.PERPIGNAN-BU Sciences (661362101) / SudocSudocFranceF