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Jun 19, 2023

Réponse physiologique et analyse protéomique de Reaumuria Soongorica sous stress salin

Scientific Reports volume 12, Numéro d'article : 2539 (2022) Citer cet article 2676 Accès 6 Citations 1 Détails d'Altmetric Metrics Une correction d'auteur à cet article a été publiée le 19 décembre 2022

Rapports scientifiques volume 12, Numéro d'article : 2539 (2022) Citer cet article

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Une correction d'auteur à cet article a été publiée le 19 décembre 2022.

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La salinité du sol peut sérieusement restreindre la croissance des plantes. Pourtant, Reaumuria Soongorica tolère bien la salinité. Cependant, aucune étude protéomique à grande échelle sur la réponse de cette plante à la salinité n'a encore été rapportée. Ici, des plants de R. Soongorica (âgés de 4 mois) ont été utilisés dans une expérience dans laquelle des solutions de NaCl simulaient les niveaux de stress salin du sol. Le poids frais, le rapport racine/pousse, la conductivité relative des feuilles, la teneur en proline et la surface totale des feuilles de R. Soongorica sous un stress salin CK (NaCl 0 mM), faible (NaCl 200 mM) et élevé (NaCl 500 mM) ont été déterminés. . Les résultats ont montré que la teneur en proline des feuilles était positivement corrélée à la concentration en sel. Avec une plus grande salinité, le poids frais de la plante, le rapport racine/pousse et la surface totale des feuilles ont augmenté au début, puis ont diminué, et vice versa pour la conductivité électrique relative des feuilles. À l’aide du séquençage protéomique iTRAQ, 47 177 136 protéines différentiellement exprimées (DEP) ont été identifiées dans des comparaisons à faible teneur en sel par rapport à CK, à haute teneur en sel par rapport au contrôle et à haute teneur en sel par rapport à faible teneur en sel, respectivement. Au total, 72 DEP ont été sélectionnés dans les groupes de comparaison, parmi lesquels 34 DEP ont augmenté et 38 DEP ont diminué en abondance. Ces DEP sont principalement impliqués dans la traduction, la structure ribosomale et la biogenèse. Enfin, 21 DEP clés (valeur SCORE ≥ 60 points) ont été identifiés comme cibles potentielles pour la tolérance au sel de R. Soongolica. En comparant la structure protéique des feuilles traitées et des feuilles CK soumises à un stress salin, nous avons révélé les gènes candidats clés qui sous-tendent la capacité de tolérance au sel de R. Soongolica. Ces travaux fournissent un nouvel aperçu de sa stratégie d'adaptation physiologique et de son réseau de régulation moléculaire, ainsi qu'une base moléculaire pour améliorer sa reproduction, dans des conditions de stress salin.

La salinisation des sols est l’un des principaux facteurs environnementaux limitant le développement durable de l’agriculture et de la foresterie dans le monde1. La salinisation altère le potentiel productif des sols, détruit l'habitat des plantes, réduit la diversité des communautés et perturbe la chaîne écologique, ce qui entraîne la dégradation ou la perte des fonctions des écosystèmes. Selon des statistiques récentes, la superficie totale des terres salines et alcalines dans le monde a atteint 954 millions d'hectares, avec un taux d'expansion annuel de 10 %2,3. Les zones arides et semi-arides sont particulièrement menacées, où les conditions climatiques caractérisées par de faibles précipitations et une forte évaporation favorisent davantage l’accumulation de sel à la surface du sol. Il est donc impératif que les chercheurs cultivent de nouvelles variétés de plantes tolérantes au sel et utilisent davantage de plantes tolérantes au sel dans les cultures régionales.

Pour faire face à la toxicité ionique et au stress osmotique provoqués par le stress salin, les plantes ont développé une suite de mécanismes adaptatifs pour minimiser ces dommages aux cellules et aux tissus4. Il s’agit principalement d’adaptations morphologiques5, de régulation des substances osmotiques6, du fonctionnement défensif du système enzymatique antioxydant7, de modifications de la voie de photorespiration8 et de l’isolement des zones ioniques dans les cellules9. De plus, certaines plantes sécrétant du sel peuvent former des glandes salines et les utiliser, ou des vésicules, pour sécréter un excès de sel hors du corps afin d’éviter une accumulation importante d’ions sel10. Ces dernières années, grâce aux progrès rapides de la technologie protéomique, l’approche protéomique a fourni un raccourci puissant pour prédire la réponse des plantes aux conditions de stress salin. L’utilisation de la technologie protéomique pour révéler les différences dans l’expression des protéines des plantes soumises à un stress salin est désormais un point chaud de la recherche dans l’ère post-génomique. Des études antérieures ont analysé la composition protéique et le changement des structures cellulaires et subcellulaires dans différents tissus et organes de plantes soumises à un stress salin, comme dans Lobular11, le gombo12, le riz13, la luzerne14 et la réglisse15, découvrant ainsi de nombreuses protéines réactives au sel conférant un stress salin. traits de résistance. Il s’agit notamment des aquaporines, des protéines ribosomales, des protéines kinases des protéines de choc thermique, de l’ornithine décarboxylase, de l’ascorbate peroxydase ainsi que de certains facteurs de transcription, une autre étude montrant que les protéines liées à la synthèse des alcaloïdes pourraient jouer un rôle majeur dans la production de métabolites secondaires des plantes16.