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Rôle de transporteurs de sodium et de potassium chez le riz : analyse des propriétés fonctionnelles par électrophysiologie

Jabnoune M., Very A.A., Abdelly C., Guiderdoni E.. 2008. In : Colloque "Biotechnologies végétales et gestion durable des résistances face à des stress biotiques et abiotiques chez les plantes", 30 juin au 3 juillet 2008, Rennes, France : [Résumés]. Montréal : AUF, p. 120-120. Journées scientifiques du réseau Biotechnologies végétales. 11, 2008-06-30/2008-07-03, Rennes (France).

La salinité du sol est un des facteurs limitatifs majeurs de la productivité agricole. Récemment, il a été montré que des transporteurs membranaires de K+ et/ou Na+ jouent un rôle crucial dans la tolérance des plantes au stress salin. Tous ces systèmes transportent Na+ et certains d'entre eux sont également perméables à K+. Chez le riz, cette famille comporte 7 à 9 membres selon le cultivar. L'un d'entre eux a été récemment identifié comme correspondant à un QTL important de la résistance de la plante au stress salin (Nature Genetics, 2005, 37: 1141-1146). Les propriétés fonctionnelles des autres membres de cette famille sont encore peu connues. Nous avons développé, dans une première étape, un programme d'analyse électrophysiologique en système hétérologue, après expression dans l'ovocyte de xénope, de 3 d'entre eux. De façon intéressante, ces 3 transporteurs ont montré des propriétés fonctionnelles différentes en terme de sélectivité ionique, direction du transport, affinité et interaction entre K+ et Na+ dans le processus de transport suggérant des types fonctionnels différents. Le croisement de ces résultats avec les données de localisation et d'expression disponibles suggère fortement que les différents membres de cette famille de transporteurs participent à l'homéostasie potassique et sodique de la plante mais à travers des fonctions différentes. Dans une deuxième étape, notre intérêt s'est porté sur un de ces transporteurs, exprimé dans les tissus périphériques de la racine et connu pour être induit dans des conditions de faible teneur du sol en K+ (Plant J., 2001, 27: 129-138; Plant J., 2003, 34 783-801). Nos résultats dans l'ovocyte de xénope suggèrent que ce système pourrait être impliqué dans l'absorption à haute affinité de K+ et Na+ par les racines. Nous avons isolés des lignées mutantes invalidées dans le gène correspondant ("disruption" par un rétrotransposon TOS) et avons démarré une étude de la fonction de ce gène dans la racine par la mesure du potentiel de membrane des cellules corticales et des influx nets de K+ et Na+ dans la racine. Notre hypothèse est que ce transporteur possède dans la racine de riz une activité de type symport Na+:K+, un mécanisme de couplage énergétique non encore identifié chez les plantes supérieures. (Texte intégral)

Mots-clés : oryza sativa

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