Identification and characterization of late blight resistance genes in potato
Notice bibliographique
Résumé
La pomme de terre (Solanum tuberosum) est l'une des principales cultures vivrières de base non céréalières cultivées dans le monde. Le Canada produit 4,4 million de tonnes de pommes de terre. Les contraintes majeures dans la production de pommes de terre sont les stress biotiques et abiotiques. Parmi les stress biotiques, le mildiou de la pomme de terre est l'une des maladies les plus destructrices, causée par un oomycète, Phytophthora infestans. Le mildiou de la pomme de terre cause jusqu'à 40% de perte de rendement dans le monde. La résistance au mildiou est soit qualitative, soit quantitative. Même si la résistance quantitative est durable, la structure génétique sous-jacente à la résistance n'est pas bien déchiffrée, ce qui limite ses applications. L'objectif de cette étude était d'identifier les gènes de résistance et leurs mécanismes dans un génotype résistant (Libertas) et un génotype commercial sensible (AG704). La première étude était basée sur la transcriptomique et la métabolomique pour identifier les métabolites et les gènes liés à la résistance, y compris les facteurs de transcription clés qui régulent ces gènes et métabolites et qui sont plus fortement modifiés dans un génotype résistant que dans un génotype sensible. Un total de 160 métabolites induits et 611 gènes induits ont été identifiés. Une étude d'enrichissement en facteur de transcription (TF) a identifié un total de 134 TF régulateurs qui étaient hautement enrichis en promoteurs de gènes induits. Une étude de corrélation entre les gènes induits a également cartographié plusieurs TF primaires et secondaires. Parmi ceux-ci bHLH66, MYB61, NAC56, WRKY51, MYB like, ERF RAP2-3 et MADS-box AGL15 avaient des sites de régulation dans plus de 208 gènes en aval, dont beaucoup étaient des TFs secondaires. Par conséquent, une régulation transcriptionnelle à deux niveaux des gènes de réponse de défense a été cartographiée. Le profilage métabolique a identifié les amides d'acide hydroxycinnamique (HCAA). La feruloylagmatine était fortement accumulée dans le génotype résistant après l'inoculation du pathogène. Deux gènes majeurs StACT1 et StACT2 pouvant être responsables de cette accumulation ont été caractérisés par séquençage des gènes, PCR quantitatif et protéines d'ancrage in silico, et il a révélé que le gène StACT2 était principalement responsable de l'accumulation de feruloylagmatine dans la pomme de terre. Nous avons trouvé une région du promoteur StACT2 régulant le TF NAC. Celui-ci a été identifié comme NAC72 et s'est accumulé davantage dans le génotype résistant que dans le génotype sensible. Lorsque les régions CDS et du promoteur de NAC72 ont été séquencées, une mutation a été trouvée dans le promoteur de NAC72. Ce gène a été modifié dans un génotype commercial sensible au mildiou, AG704, pour augmenter la résistance. Dans AG704, les expressions des gènes StACT2 et NAC72 étaient significativement augmentées; cependant, la gravité de la maladie n'a montré aucune différence significative. Il est possible qu'il y ait un maillon manquant dans la hiérarchie des gènes impliqués dans la régulation et/ou dans le réseau des voies métaboliques pour synthétiser le métabolite feruloylagmatine, ce dernier étant connu pour améliorer la résistance aux maladies en se déposant afin de renforcer les parois cellulaires secondaires et contenir ainsi l'agent pathogène dans la zone d'infection initiale. La découverte et l'édition d'autres gènes mutés devraient améliorer la feruloylagmatine, comme dans le génotype résistant. Les autres gènes identifiés ici peuvent également être utilisés à l'avenir pour l'édition du génome de la pomme de terre afin de favoriser l'accumulation de métabolites RR et ainsi améliorer la résistance au mildiou et à d'autres maladies
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».