Dans les années 1970, les sélectionneurs de pois ont introduit la mutation af pour développer des variétés de pois « à moitié sans vrilles », caractérisées par toutes les pennes devenant des vrilles mais conservant une paire de stipules normales. La mutation af « à moitié sans vrille » a donc depuis été largement utilisée dans le monde entier. Cependant, le locus du gène AF n'a pas été cloné jusqu'à présent.

Dans une étude publiée dans Physiologia Plantarum , des chercheurs du Jardin botanique tropical de Xishuangbanna (XTBG) de l'Académie chinoise des sciences ont identifié les gènes mutants candidats pour le mutant classique du pois afila comme étant PsPALM1a et PsPALM1b, et ont clarifié comment le module de régulation moléculaire conservé AF-UNI (pois)/MPL1 -CaLFY (pois chiche)/PALM1-SGL1 (luzerne) intervient dans la morphogenèse distincte des feuilles composées.

L'analyse statistique phénotypique du mutant afila a révélé que toutes les feuilles latérales basales de ses feuilles composées étaient transformées en branches de vrilles, tandis que la structure des vrilles au sommet ne présentait aucun changement significatif par rapport au type sauvage.

L'analyse moléculaire a révélé que le locus du gène AF est fortement associé à deux gènes PsPLAM1a et PsPLAM1b disposés en tandem, tous deux codant pour des facteurs de transcription de la protéine à doigt de zinc Cys(2)His(2), orthologues au PALM1 rapporté dans la luzerne épineuse et au MPL1 dans le pois chiche. , et POP en colombine.

Une hybridation in situ plus poussée a montré que PsPALM1a et PsPALM1b sont spécifiquement fortement exprimés dans les primordiums basaux des feuilles des premiers primordia des feuilles composées, alors qu'ils sont faiblement exprimés dans la partie supérieure des primordia des feuilles composées (zone de développement future des vrilles) et des primordia des stipules. L'inactivation des gènes PsPALM1a et PsPALM1b par l'inactivation génique induite par le virus peut favoriser la transformation des feuilles latérales basales en vrilles.

"Notre étude fournit de nouvelles informations sur le mécanisme de formation de la diversité morphologique des feuilles composées dans la nature. Elle offre également d'importantes orientations théoriques et ressources génétiques pour la sélection moléculaire et l'amélioration génétique des caractères semi-sans feuilles du pois", a déclaré He Liangliang de XTBG. /P>

Plus d'informations : Zhuo Yuan et al, Mutations de PsPALM1a et PsPALM1b associées au phénotype afila chez le pois, Physiologia Plantarum (2024). DOI : 10.1111/ppl.14310

Fourni par l'Académie chinoise des sciences