Le soja est l'une des plus importantes sources d'huile végétale et de protéines animales dans le monde, avec une valeur d'exportation mondiale estimée à 58 milliards de dollars US en 2018.
De grandes quantités d'azote sont nécessaires pour le soja en raison de sa teneur élevée en protéines de graines et le soja en tire 50 à 60 % de l'atmosphère. Cela est possible grâce aux interactions symbiotiques avec des bactéries fixatrices d'azote appelées collectivement rhizobiums, qui extraient l'azote de l'atmosphère et le convertissent en une forme que les plantes peuvent utiliser. Ce processus réduit le besoin d'engrais chimiques azotés, qui sont coûteux et polluent l'environnement.
Les rhizobiums ne sont présents que dans les nodules racinaires, qui sont un organe latéral de la racine. Comprendre la régulation des gènes impliqués dans le développement des racines latérales et des nodules éclairera les stratégies biotechnologiques pour optimiser la formation des nodules et améliorer la fixation de l'azote.
Dans un article récemment publié dans in silico Plants, Le Dr Shuchi Smita et ses coauteurs présentent un cadre de calcul robuste pour prédire les réseaux potentiels de régulation des gènes (GRN) associés au développement des racines latérales et des nodules chez le soja. Ce cadre a intégré des données génomiques et transcriptomiques pour déduire les principaux régulateurs et GRN associés au développement de nodules dans le soja.
Cette étude a identifié 21 modules de régulation génique de 182 réseaux de gènes co-régulés potentiellement impliqués dans les stades de développement des organes latéraux des racines chez le soja, y compris les facteurs de transcription associés aux nodules et aux racines latérales déjà connus.
Senthil Subramanien, professeur agrégé de sciences végétales à l'Université d'État du Dakota du Sud, explique que "la compréhension des mécanismes moléculaires derrière les relations génotype-phénotype aidera à déterminer les cibles génétiques clés pour les stratégies génétiques ou biotechnologiques qui peuvent optimiser la formation de nodules et améliorer la production d'azote".
