Transcriptomic Analyses of Grapevine Leafroll-Associated Virus 3 Infection in Leaves and Berries of ‘Cabernet Franc’
Notice bibliographique
Résumé
Grapevine leafroll-associated virus 3 (GLRaV-3) is one of the most important viruses affecting global grape and wine production. GLRaV-3 is the chief agent associated with grapevine leafroll disease (GLRD), the most prevalent and economically destructive grapevine viral disease complex. Response of grapevine to GLRaV-3 infection at the gene expression level is poorly characterized, limiting the understanding of GLRaV-3 pathogenesis and viral-associated symptom development. In this research, we used RNA-Seq to profile the changes in global gene expression of Cabernet franc, a premium red wine grape, analyzing leaf and berry tissues at three key different developmental stages. We have identified 1457 differentially expressed genes (DEGs) in leaves and 1181 DEGs in berries. The expression profiles of a subset of DEGs were validated through RT-qPCR, including those involved in photosynthesis (VvPSBP1), carbohydrate partitioning (VvSUT2, VvHT5, VvGBSS1, and VvSUS), flavonoid biosynthesis (VvUFGT, VvLAR1, and VvFLS), defense response (VvPR-10.3, and VvPR-10.7), and mitochondrial activities (ETFB, TIM13, and NDUFA1). GLRaV-3 infection altered source-sink relationship between leaves and berries. Photosynthesis and photosynthate assimilation were inhibited in mature leaves while increased in young berries. The expression of genes involved in anthocyanin biosynthesis increased in GLRaV-3-infected leaves, correlating with interveinal tissue reddening, a hallmark of GLRD symptoms. Notably, we identified changes in gene expression that suggest a compromised sugar export and increased sugar retrieval in GLRaV-3-infected leaves. Genes associated with mitochondria were down-regulated in both leaves and berries of Cabernet franc infected with GLRaV-3. Results of the present study suggest that GLRaV-3 infection may disrupt mitochondrial function in grapevine leaves, leading to repressed sugar export and accumulation of sugar in mature leaf tissues. The excessive sugar accumulation in GLRaV-3-infected leaves may trigger downstream GLRD symptom development and negatively impact berry quality. We propose a working model to account for the molecular events underlying the pathogenesis of GLRaV-3 and symptom development.
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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.
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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 ».