Identification et caractérisation d'un gène de réponse à la déshydratation « rd22 » chez la vigne (Vitis vinifera L.)

RésuméAfin d'identifier et d'isoler des gènes impliqués dans la tolérance aux stress abiotiques (salinité et sécheresse) chez la vigne, nous avons adopté une approche gène candidat qui nous a permis d'isoler l'ADNc complet d'un gène rd22 chez la variété cabernet sauvignon. Ce dernier, appelé Vvrd22, représente un gène de réponse à la déshydratation qui est généralement induit par l'ABA. Nous avons déterminé certains paramètres physicochimiques et obtenu des données structurales (masse moléculaire, structure secondaire, domaines et motifs conservés, sites putatifs de modification post-traductionnelle…) de la protéine découlant de la séquence de ce gène. L'étude de l'expression de Vvrd22 chez la vigne a été réalisée au cours du développement de la baie de raisin et au niveau de différents organes et tissus de la plante, ainsi qu'en conditions de stress salin et hydrique. Les résultats ont révélé que Vvrd22 est exprimé de manière constitutive dans tous les tissus analysés, mais à un niveau très faible. Par ailleurs, le stress salin induit particulièrement l'expression de Vvrd22 chez une variété tolérante de vigne (Razegui), alors que la variété sensible (Syrah) n'affiche aucune variation d'expression au cours du stress, signifiant ainsi que Vvrd22 est impliqué dans la réponse au stress salin, et que son niveau d'expression dépend de mécanismes régulateurs effectifs et fonctionnels, mais uniquement chez la variété tolérante. En revanche, l'expression de Vvrd22 après l'application du stress hydrique est constatée de manière identique chez les deux variétés Kahli, tolérante, et Guelb Sardouk, sensible. De plus, des molécules de signalisation de stress comme l'ABA (appliqué seul ou en combinaison avec le saccharose) induisent l'expression de Vvrd22, bien que de manière très faible. La connaissance du rôle et de la modalité de fonctionnement de ce gène constitue un pré-requis indispensable avant de réaliser son exploitation dans un programme d'amélioration génétique de la vigne vis-à-vis de sa tolérance à la sécheresse et à la salinité. Pour citer cet article : M. Hanana et al., C. R. Biologies 331 (2008).

To identify and isolate genes related to abiotic stresses (salinity and drought) tolerance in grapevine, a candidate gene approach was developed and allowed isolating a full-length cDNA of rd22 gene from the Cabernet Sauvignon variety. The latter, named Vvrd22, is a dehydration-responsive gene that is usually induced by the application of exogenous ABA. Details of the physicochemical parameters and structural properties (molecular mass, secondary structure, conserved domains and motives, putative post-translational modification sites…) of the encoded protein have also been elucidated. The expression study of Vvrd22 was carried out at the berry growth stages and at the level of plant organs and tissues as well as under both drought and salt stresses. The results showed that Vvrd22 is constitutively expressed at a low level in all analyzed tissues. Moreover, salt stress induced Vvrd22 expression, particularly for the tolerant variety (Razegui), contrary to the sensitive one (Syrah), which did not display any expression variation during the stress, which means that Vvrd22 is involved in salt stress response and that its expression level depends on regulatory mechanisms that are efficient only for the tolerant variety. On the other hand, under drought stress, Vvrd22 is induced in an identical manner for both tolerant and sensitive varieties. In addition, stress signal molecules such as ABA (lonely applied or in combination with sucrose) induced Vvrd22 expression, even at a low level. A minimal knowledge about the role and the functionality of this gene is necessary and constitutes a prerequisite condition before starting and including Vvrd22 in any program of improvement of grapevine's abiotic stress tolerance. To cite this article: M. Hanana et al., C. R. Biologies 331 (2008).