Resumen
Caracterización de mecanismos de resistencia no relacionados al sitio de acción en girasol mediante RNA-seq
Los girasoles Imisun son cultivares resistentes a imidazolinonas en los cuales coexisten dos mecanismos de resistencia: (i) una mutación puntual en el sitio blanco del herbicida (resistencia relacionada al sitio de acción) y (ii) resistencia no relacionada al sitio de acción (NTSR). En la tecnología Imisun, NTSR podría estar relacionada con el metabolismo del herbicida y podría resultar de una sobreexpresión constitutiva de los genes detoxificadores, o inducida luego del tratamiento con herbicida. El objetivo de este trabajo fue caracterizar NTSR en girasoles Imisun en respuesta al tratamiento de imazetapir mediante RNA-seq, y determinar si estos mecanismos son constitutivo o inducidos por el herbicida. Las cipselas fueron germinadas en multimacetas, regadas por capilaridad y se mantuvieron en una cámara bajo condiciones controladas. Plantas de 7 días fueron tratadas con imazetapir 0 (control) y 1 μM por 12 h. Luego de la purificación del RNA de hoja, se construyeron bibliotecas de cDNA stranded y paired-end. La secuenciación se llevó a cabo en Illumina HiSeq2000. Se realizaron dos tipos de estrategias de mapeo local contra el transcriptoma de referencia HaT13l, incluyendo y filtrando multihits, respectivamente y se realizó el análisis de la expresión diferencial. Se identificaron 61 y 47 contigs (de acuerdo a la estrategia de mapeo) relacionados a metabolismo de xenobióticos: citocromos P450, transportadores ABC, glicosiltransferasas, UDPglucuronosil/glucosiltransferasas y glutatión S-transferasas. No se encontró expresión diferencial entre las plantas tratadas y sin tratar con imazetapir para ninguno de los contigs. La expresión de 17 contigs de interés fue validada mediante qRT-PCR. Estos resultados sugieren que mecanismos NTSR constitutivos estarían involucrados con la resistencia a imidazolinonas en girasol.
Résumé
Caractérisation de la réponse NTSR à l’herbicide imazethapyr chez le tournesol Imisun en utilisant la technologie RNA-seq
Les tournesols (génotype Imisun) sont des cultivars imidazolidone-résistants au sein desquels cohabitent 2 mécanismes distints de résistance à cet herbicide: (1) mutation de type « gène cible » et (2) une résistance non géniquement ciblé (NTSR: Non-Target-Site-Resistance). Dans le génotype Imisun, la résistance de type NTSR pourraient être soit reliée au métabolisme de l’herbicide en lui-même, conduisant ainsi à une régulation positive et constitutive des gènes de résistance, soit apparaitrait seulement après chaque traitement herbicide. L’objectif de ce projet était de caractériser la réponse NTSR à l’herbicide « imazethapyr » chez le tournesol Imisun en utilisant la technologie RNA-seq et déterminer ainsi si ce mécanisme était constitif ou induit par l’herbicide seulement. Pour ce faire, des graines ont été mis à germer dans des pôts en plastiques arrosés par capilarité et mis en culture dans des chambres climatiques en conditions environnementales controlées. Des plants de 7 jours ont été traités avec 0 µM d’imazethapyr (condition « controle ») et 1 µM d’imazethapyr (condition « traitement ») pendant 12 h. Après extraction des ARN totaux des feuilles, des banques cDNA orientées et pairées ont été construites. Le séquençage a été réalisé sur des machines Illumina HiSeq2000. Un mapping « local », avec ou sans prise en compte des hits multiples, a été réalisé contre le transcriptome de référence HaT13l. L’analyse différentielle de l’expression génique entre les 2 conditions (« contrôle » vs « traitement ») a été réalisée. Respectivement 61 et 47 contigs ont été trouvés relatif au métabolisme des xenobiotiques selon à méthode de mapping: cytochromes P450, ABC transporters, glycotransferases, UDPglucuronosyl/glucosyltransferases et des glutathione-S-transferases. Aucun de ces contigs n’a été trouvés comme différentiellement exprimés entre la condition controle et le traitement à l’imazethapyr. Dix-sept contigs d’intérets ont été vérifiés par qRT-PCR. Ces résultats suggèrent qu’une réponse constitutive des mécanismes NTSR pourrait expliquer la résistance à l’imidazolinone chez le tournesol (génotype Imisun).
