Characterizing new Arabidopsis Thaliana mutants affected in transpiration

Abstract

Arabidopsis thaliana mutants are commonly used in plant physiology to understand cellular and molecular mechanisms in general. We focused on stomatal functioning and are aiming at contributing to the knowledge of stomatal regulation. A new screening method was used to select 5 T-DNA insertion mutants having a high transpiration rate and molecular techniques were optimized to rescue potential mutated genes. One of them, cb1, is possibly the already mentioned anion-channel SLAH1 gene (Negi et al., 2008). Phenotypic characterization of cb5, consisting of water loss measurements and toluidine blue staining of the epidermis demonstrated a defect in the cuticle of this mutant. A screen for stomatal mutants was conducted on previously selected EMS-mutagenized lines that were sensitive to ozone in order to identify new mutants. One line, ozs7, was selected and showed no response to either ozone or CO2. However, it did display a wild-type response to changes in air humidity. Further investigations are required to confirm and to make the most out of these discoveries.Les mutants d’A. thaliana sont utilisés avec succès en biologie végétale pour comprendre les mécanismes cellulaires et moléculaires des différentes fonctions. Nous avons particulièrement étudié la régulation stomatique, fonction essentielle contrôlant les échanges gazeux entre les feuilles et l’atmosphère, afin de contribuer à la connaissance des mécanismes de cette fonction. Une nouvelle stratégie de criblage a permis la sélection de 5 mutants d’insertion ayant un taux d’évapotranspiration supérieur à la normale. L’optimisation des techniques moléculaires (extraction d’ADN et tail-PCR) ont permis l’identification de 4 gènes. Notamment, SLAC HOMOLOGUE 1 (SLAH1) qui est un canal anionique, est potentiellement impliqué dans la régulation stomatique du mutant cb1. Un fort pourcentage de perte en eau et une coloration épidermique accréditent la thèse selon laquelle le mutant d’insertion cb5 serait un mutant cuticulaire. Un criblage, basé sur la réponse stomatique à un pic d’ozone, a été effectué en parallèle sur une collection de mutants EMS sensibles à l’ozone. Un mutant, ozs7, n’a pas répondu au stimulus ozone, ni à une forte concentration en CO2. Cependant, ozs7 répond normalement à des changements d’humidité atmosphérique. Une caractérisation plus poussée devrait confirmer ces premiers résultats et tenter d’en tirer des conclusions sur la régulation stomatique de ce mutant