La surexpression de GhMLP423 améliore la résistance du cotonnier aux insectes

La surexpression de GhMLP423 améliore la résistance du cotonnier aux insectes

ISAAA*

Une étude publiée dans Advanced Science décrit une bibliothèque de mutants médiée par CRISPR-Cas9 à haut débit, utilisée pour identifier les gènes de résistance à des insectes dans le cotonnier. Cette méthode très efficace fournit des informations substantielles pour le génie génétique de la résistance aux insectes chez le cotonnier.

Les infestations d'insectes constituent une menace importante pour la production de coton. Pour y remédier, les chercheurs ont mis au point une bibliothèque de mutagénèse à grande échelle afin de faciliter la recherche en génomique fonctionnelle dans le cotonnier. Les résultats de l'étude montrent que la surexpression de la protéine majeure 423 de type latex GhMLP423 (major latex-like protein 423) renforce la résistance du cotonnier aux insectes.

Le gène de résistance aux insectes GhMLP423 présente un potentiel d'amélioration de la défense du cotonnier contre les insectes en initiant une résistance systémique acquise (SAR – systemic acquired resistance) des gènes de l'acide salicylique (SA) et de la PR. Les résultats de l'étude donnent des indications significatives sur l'amélioration de caractéristiques ciblées du cotonnier.

Pour plus d'informations, lisez l'article d'Advanced Science.

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* Source : Overexpression of GhMLP423 Improves Insect Resistance in Cotton- Crop Biotech Update (December 20, 2023) | Crop Biotech Update - ISAAA.org

Ma note : Voici le résumé (découpé et sous réserve de l'adage bien connu des traducteurs) de « Construction of Host Plant Insect-Resistance Mutant Library by High-Throughput CRISPR/Cas9 System and Identification of A Broad-Spectrum Insect Resistance Gene » (construction d'une bibliothèque de mutants de résistance à des insectes de plantes hôtes par un système CRISPR/Cas9 à haut débit et identification d'un gène de résistance à des insectes à large spectre) de Lin Sun et al. :

« Les insectes posent des problèmes importants dans les régions productrices de coton. Ici, ils décrivent une bibliothèque de mutagenèse à grande échelle médiée à haut débit par CRISPR/Cas9, ciblant les gènes endogènes liés à la résistance aux insectes dans le cotonnier.

Cette bibliothèque a ciblé 502 gènes précédemment identifiés en utilisant 968 sgRNA, a généré ≈2000 plantes T0 et a atteint 97,29 % d'édition du génome avec une hérédité efficace, atteignant jusqu'à 84,78 %.

Ils ont identifié plusieurs mutants potentiels liés à la résistance (10 % de 200 lignées) qui pourraient contribuer à l'interaction moléculaire cotonnier-insecte. Parmi ceux-ci, ils ont sélectionné 139 et 144 lignées montrant une résistance réduite aux infestations de ravageurs et ciblant la protéine majeure 423 semblable au latex (GhMLP423) pour une étude approfondie.

La surexpression de GhMLP423 renforce la résistance aux insectes en activant la résistance systémique acquise (SAR – systemic acquired resistance) de l'acide salicylique (SA) et les gènes liés à la pathogenèse (PR – pathogenesis-related). Cette activation est induite par une élévation du flux de calcium cytosolique [Ca²⁺]_cyt suscitant des espèces réactives de l'oxygène (ROS – reactive oxygen species), qui sont en quantité réduites dans les plantes knock-out (CR) de GhMLP423.

Des essais d'interaction protéine-protéine ont révélé que GhMLP423 interagissait avec une protéine humaine, substrat15 (EPS15), du récepteur du facteur de croissance épidermique à la membrane cellulaire. Ensemble, ils ont régulé les vagues de Ca²⁺ et de ROS qui se propagent de manière systémique et qui, à leur tour, ont induit la SAR.

Collectivement, cette bibliothèque de mutagenèse à grande échelle fournit une stratégie efficace pour la recherche en génomique fonctionnelle des espèces végétales polyploïdes et sert de plate-forme solide pour le génie génétique de la résistance aux insectes. »