Des chercheurs dirigés par le professeur Zhang Jinsong de l'Institut de génétique et de biologie du développement (IGDB) de l'Académie chinoise des sciences (CAS), consacrés aux études de la voie de signalisation de l'éthylène et de sa régulation dans le riz, ont récemment révélé une nouvelle diaphonie entre le phytohormones éthylène et auxine à un niveau auparavant sous-estimé. Les résultats ont été publiés dans The Plant Cell le 16 août.

L'éthylène joue un rôle important dans l'adaptation environnementale des plantes. L'auxine est essentielle au développement des plantes. Depuis plus de trois décennies, la voie de signalisation de l'éthylène a été largement étudiée en utilisant le changement phénotypique en "triple réponse" d'Arabidopsis. Le riz est une monocotylédone semi-aquatique, les réponses éthyléniques de ses jeunes plants montrent normalement la soi-disant "double réponse", à savoir favoriser l'allongement coléoptile/mésocotyle tout en inhibant l'allongement des racines.

Ces dernières années, grâce à l'analyse d'une série de mutants mao hu zi (mhz), le laboratoire du professeur Zhang a identifié la voie de signalisation de l'éthylène dans le riz. Les principaux composants de cette voie sont très similaires à ceux d'Arabidopsis. Cependant, son équipe a également découvert de nouveaux régulateurs et une voie de signalisation de branche supplémentaire dans le riz. En outre, d'autres phytohormones, telles que l'acide abscissique, l'acide jasmonique et l'auxine, se sont avérées participer à la réponse à l'éthylène du riz.

Dans cette étude, ils ont en outre découvert que la mutation du gène MAO HU ZI10/tryptophane aminotransférase (MHZ10/OsTAR2) dans la voie de biosynthèse de l'auxine rend les racines de riz insensibles à l'éthylène.

Des analyses génétiques et moléculaires ont prouvé que le régulateur de transcription OsEIL1 dans la voie de signalisation de l'éthylène régule directement à la hausse l'expression de MHZ10/OsTAR2 dans la réponse racinaire à l'éthylène.

Les chercheurs n'ont pas ignoré un phénomène inhabituel qu'aucune réponse éthylène de l'expression MHZ10/OsTAR2 dans les mutants mhz10. En se concentrant sur ce point, ils ont découvert une rétroaction positive de l'auxine sur l'éthylène au niveau de la signalisation.

Dans cette régulation par rétroaction, l'OsIAA1/9 et l'OsIAA21/31 dans la voie de signalisation de l'auxine interagissent avec OsEIL1 et montrent une activité étonnamment promotrice et une activité répressive inattendue à OsEIL1 en médiant l'acétylation ou la désacétylation de l'histone, respectivement. Cela peut aider la racine de riz à réagir rapidement aux stress environnementaux.

Cette étude fournit une compréhension plus approfondie de l'interaction entre l'éthylène et l'auxine dans le riz, et elle facilitera l'optimisation de la croissance des racines dans la variété de riz en réponse à divers changements environnementaux. + Explorer plus loin

Des chercheurs révèlent un nouveau mécanisme de signalisation de l'éthylène dans les racines de riz