• Energy Research

Cette étude a cherché à identifier et à caractériser les facteurs de transcription régulant la photosynthèse chez le riz. Le criblage des populations de lignées d'activation de l'ADN-T du riz a conduit à l'identification d'un mutant de l'ADN-T avec une augmentation de l'efficacité intrinsèque de l'utilisation de l'eau (iWUE) dans des conditions bien arrosées. L'analyse de la séquence flanquante a montré que la construction d'ADN-T était située en amont de LOC_Os07g38240 (OsSAP16) codant pour une protéine associée au stress (SAP). Un second mutant identifié avec une activation dans le même gène présentait le même phénotype ; l'expression de OsSAP16 s'est révélée améliorée dans les deux lignées. Il n'y avait aucune différence dans le développement ou la morphologie stomatique chez l'un ou l'autre de ces mutants, bien que la surexpression d'OsSAP16 ait réduit la conductance stomatique. Ce phénotype limitait l'absorption de CO2 et le taux de photosynthèse, ce qui entraînait l'accumulation de moins de biomasse chez les deux mutants. L'analyse complète du transcriptome a montré que la surexpression d'OsSAP16 entraînait des changements globaux dans l'expression des gènes compatibles avec la fonction des facteurs de transcription à doigt de zinc. Ces résultats montrent que le gène est impliqué dans la modulation de la réponse du riz au stress de la sécheresse par la régulation de l'expression d'un ensemble de gènes associés au stress. Este estudio se propuso identificar y caracterizar los factores de transcripción que regulan la fotosíntesis en el arroz. El cribado de poblaciones de líneas de activación de ADN-T de arroz condujo a la identificación de un mutante de ADN-T con un aumento en la eficiencia intrínseca del uso del agua (iWUE) en condiciones bien regadas. El análisis de la secuencia flanqueante mostró que la construcción de ADN-T se encontraba aguas arriba de LOC_Os07g38240 (OsSAP16) que codifica una proteína asociada al estrés (SAP). Un segundo mutante identificado con activación en el mismo gen exhibió el mismo fenotipo; se demostró que la expresión de OsSAP16 estaba potenciada en ambas líneas. No hubo diferencias en el desarrollo estomático o la morfología en ninguno de estos mutantes, aunque la sobreexpresión de OsSAP16 redujo la conductancia estomática. Este fenotipo limitó la absorción de CO2 y la tasa de fotosíntesis, lo que resultó en la acumulación de menos biomasa en los dos mutantes. El análisis del transcriptoma completo mostró que la sobreexpresión de OsSAP16 condujo a cambios globales en la expresión génica consistentes con la función de los factores de transcripción de dedos de zinc. Estos resultados muestran que el gen está involucrado en la modulación de la respuesta del arroz al estrés por sequía a través de la regulación de la expresión de un conjunto de genes asociados al estrés. This study set out to identify and characterize transcription factors regulating photosynthesis in rice. Screening populations of rice T-DNA activation lines led to the identification of a T-DNA mutant with an increase in intrinsic water use efficiency (iWUE) under well-watered conditions. Flanking sequence analysis showed that the T-DNA construct was located upstream of LOC_Os07g38240 (OsSAP16) encoding for a stress-associated protein (SAP). A second mutant identified with activation in the same gene exhibited the same phenotype; expression of OsSAP16 was shown to be enhanced in both lines. There were no differences in stomatal development or morphology in either of these mutants, although overexpression of OsSAP16 reduced stomatal conductance. This phenotype limited CO2 uptake and the rate of photosynthesis, which resulted in the accumulation of less biomass in the two mutants. Whole transcriptome analysis showed that overexpression of OsSAP16 led to global changes in gene expression consistent with the function of zinc-finger transcription factors. These results show that the gene is involved in modulating the response of rice to drought stress through regulation of the expression of a set of stress-associated genes. تهدف هذه الدراسة إلى تحديد وتوصيف عوامل النسخ التي تنظم التمثيل الضوئي في الأرز. أدى فحص مجموعات خطوط تنشيط T - DNA للأرز إلى تحديد طفرة T - DNA مع زيادة في كفاءة استخدام المياه الجوهرية (iWUE) في ظل ظروف مائية جيدة. أظهر تحليل التسلسل المجاور أن بنية T - DNA كانت تقع في اتجاه المنبع لترميز LOC_Os07g38240 (OsSAP16) لبروتين مرتبط بالإجهاد (SAP). أظهرت طفرة ثانية تم تحديدها مع التنشيط في نفس الجين نفس النمط الظاهري ؛ وقد تبين أن التعبير عن OsSAP16 يتحسن في كلا الخطين. لم تكن هناك اختلافات في تطور الفم أو التشكل في أي من هذه الطفرات، على الرغم من أن التعبير المفرط عن OsSAP16 قلل من التوصيل الفموي. أدى هذا النمط الظاهري إلى الحد من امتصاص ثاني أكسيد الكربون ومعدل التمثيل الضوئي، مما أدى إلى تراكم كتلة حيوية أقل في الطافرتين. أظهر تحليل النسخ الكامل أن الإفراط في التعبير عن OsSAP16 أدى إلى تغييرات عالمية في التعبير الجيني بما يتفق مع وظيفة عوامل نسخ إصبع الزنك. تظهر هذه النتائج أن الجين يشارك في تعديل استجابة الأرز لإجهاد الجفاف من خلال تنظيم التعبير عن مجموعة من الجينات المرتبطة بالإجهاد.

Cette étude a cherché à identifier et à caractériser les facteurs de transcription régulant la photosynthèse chez le riz. Le criblage des populations de lignées d'activation de l'ADN-T du riz a conduit à l'identification d'un mutant de l'ADN-T avec une augmentation de l'efficacité intrinsèque de l'utilisation de l'eau (iWUE) dans des conditions bien arrosées. L'analyse de la séquence flanquante a montré que la construction d'ADN-T était située en amont de LOC_Os07g38240 (OsSAP16) codant pour une protéine associée au stress (SAP). Un second mutant identifié avec une activation dans le même gène présentait le même phénotype ; l'expression de OsSAP16 s'est révélée améliorée dans les deux lignées. Il n'y avait aucune différence dans le développement ou la morphologie stomatique chez l'un ou l'autre de ces mutants, bien que la surexpression d'OsSAP16 ait réduit la conductance stomatique. Ce phénotype limitait l'absorption de CO2 et le taux de photosynthèse, ce qui entraînait l'accumulation de moins de biomasse chez les deux mutants. L'analyse complète du transcriptome a montré que la surexpression d'OsSAP16 entraînait des changements globaux dans l'expression des gènes compatibles avec la fonction des facteurs de transcription à doigt de zinc. Ces résultats montrent que le gène est impliqué dans la modulation de la réponse du riz au stress de la sécheresse par la régulation de l'expression d'un ensemble de gènes associés au stress. Este estudio se propuso identificar y caracterizar los factores de transcripción que regulan la fotosíntesis en el arroz. El cribado de poblaciones de líneas de activación de ADN-T de arroz condujo a la identificación de un mutante de ADN-T con un aumento en la eficiencia intrínseca del uso del agua (iWUE) en condiciones bien regadas. El análisis de la secuencia flanqueante mostró que la construcción de ADN-T se encontraba aguas arriba de LOC_Os07g38240 (OsSAP16) que codifica una proteína asociada al estrés (SAP). Un segundo mutante identificado con activación en el mismo gen exhibió el mismo fenotipo; se demostró que la expresión de OsSAP16 estaba potenciada en ambas líneas. No hubo diferencias en el desarrollo estomático o la morfología en ninguno de estos mutantes, aunque la sobreexpresión de OsSAP16 redujo la conductancia estomática. Este fenotipo limitó la absorción de CO2 y la tasa de fotosíntesis, lo que resultó en la acumulación de menos biomasa en los dos mutantes. El análisis del transcriptoma completo mostró que la sobreexpresión de OsSAP16 condujo a cambios globales en la expresión génica consistentes con la función de los factores de transcripción de dedos de zinc. Estos resultados muestran que el gen está involucrado en la modulación de la respuesta del arroz al estrés por sequía a través de la regulación de la expresión de un conjunto de genes asociados al estrés. This study set out to identify and characterize transcription factors regulating photosynthesis in rice. Screening populations of rice T-DNA activation lines led to the identification of a T-DNA mutant with an increase in intrinsic water use efficiency (iWUE) under well-watered conditions. Flanking sequence analysis showed that the T-DNA construct was located upstream of LOC_Os07g38240 (OsSAP16) encoding for a stress-associated protein (SAP). A second mutant identified with activation in the same gene exhibited the same phenotype; expression of OsSAP16 was shown to be enhanced in both lines. There were no differences in stomatal development or morphology in either of these mutants, although overexpression of OsSAP16 reduced stomatal conductance. This phenotype limited CO2 uptake and the rate of photosynthesis, which resulted in the accumulation of less biomass in the two mutants. Whole transcriptome analysis showed that overexpression of OsSAP16 led to global changes in gene expression consistent with the function of zinc-finger transcription factors. These results show that the gene is involved in modulating the response of rice to drought stress through regulation of the expression of a set of stress-associated genes. تهدف هذه الدراسة إلى تحديد وتوصيف عوامل النسخ التي تنظم التمثيل الضوئي في الأرز. أدى فحص مجموعات خطوط تنشيط T - DNA للأرز إلى تحديد طفرة T - DNA مع زيادة في كفاءة استخدام المياه الجوهرية (iWUE) في ظل ظروف مائية جيدة. أظهر تحليل التسلسل المجاور أن بنية T - DNA كانت تقع في اتجاه المنبع لترميز LOC_Os07g38240 (OsSAP16) لبروتين مرتبط بالإجهاد (SAP). أظهرت طفرة ثانية تم تحديدها مع التنشيط في نفس الجين نفس النمط الظاهري ؛ وقد تبين أن التعبير عن OsSAP16 يتحسن في كلا الخطين. لم تكن هناك اختلافات في تطور الفم أو التشكل في أي من هذه الطفرات، على الرغم من أن التعبير المفرط عن OsSAP16 قلل من التوصيل الفموي. أدى هذا النمط الظاهري إلى الحد من امتصاص ثاني أكسيد الكربون ومعدل التمثيل الضوئي، مما أدى إلى تراكم كتلة حيوية أقل في الطافرتين. أظهر تحليل النسخ الكامل أن الإفراط في التعبير عن OsSAP16 أدى إلى تغييرات عالمية في التعبير الجيني بما يتفق مع وظيفة عوامل نسخ إصبع الزنك. تظهر هذه النتائج أن الجين يشارك في تعديل استجابة الأرز لإجهاد الجفاف من خلال تنظيم التعبير عن مجموعة من الجينات المرتبطة بالإجهاد.