L'aridification et la salinisation sont toutes deux des menaces pour les terres utilisables. HMGR est une protéine utilisée dans les terpénoïdes, qui jouent un rôle à la fois dans la croissance des plantes et dans les réponses au stress. Hui Wei et ses collègues ont enquêté la surexpression de la PtHMGR gène pour en savoir plus sur l'amélioration de la tolérance à la sécheresse et à la salinité chez le peuplier.
Le professeur Ali Movahedi, l'un des co-auteurs de l'étude, a déclaré : « Ce problème de sécheresse et de sel est important non seulement pour la recherche biologique fondamentale, mais aussi d'une importance vitale pour la sélection et l'amélioration de la résistance des cultures au stress. Il existe une grande superficie de terres non développées et inutilisées en raison de la sécheresse et de la salinité existant en Chine. Comment exploiter et utiliser ces terres est devenu le centre de la recherche sur la sélection.
Le peuplier est une plante particulièrement bonne pour examiner ce problème, a déclaré Movahedi. «Le peuplier est une espèce d'arbre largement cultivée dans les régions tempérées et tempérées froides de l'hémisphère nord. Le peuplier a été utilisé dans des études sur les génomes de plantes vivaces en raison de la disponibilité de sa séquence génomique. »
Les travaux en cours suivent une étude récente de DXS et DXR gènes dans trichocarpa Populus. Movahedi a déclaré que cela faisait partie d'une étude plus large sur le peuplier. « Les isoprénoïdes (ou terpénoïdes) représentent un groupe vaste et diversifié de métabolites primaires et secondaires présents dans tous les organismes vivants. Plusieurs hormones végétales dérivées d'isoprénoïdes régulent la croissance, le développement et la défense des plantes contre les stress biotiques et abiotiques. Dans la voie de l'acide mévalonique (MVA), la 3-hydroxy-3-méthylglutaryl-CoA réductase (HMGR) est considérée comme la première enzyme limitant la vitesse de la biosynthèse des isoprénoïdes. Dans la voie MEP, la 1-désoxy-D-xylulose5-phosphate synthase (DXS) et la 1-désoxy-D-xylulose5-phosphate réductoisomérase (DXR) sont deux enzymes limitant la vitesse de la biosynthèse des isoprénoïdes. De plus, notre étude a été soutenue par le National Key Program on Transgenic Research (2018ZX08020002). L'objectif du projet est de cultiver des peupliers résistants aux stress biotiques et abiotiques.
Bien que le peuplier soit une plante couramment étudiée, l'équipe ne sait pas si la recherche sera directement applicable à d'autres plantes. Movahedi a déclaré: «Bien que les plantes synthétisent principalement l'ABA par la voie MEP et que l'ABA joue un rôle important dans le stress abiotique des plantes, les différences physiologiques et structurelles des plantes peuvent avoir des réponses différentes au stress abiotique. Dans cette étude, la diaphonie peut exister dans la voie MVA et MEP. La surexpression de PtHMGR affecte les niveaux d'expression des gènes liés au MEP et augmente finalement l'accumulation d'ABA, augmentant ainsi la réponse du peuplier au stress abiotique.
Même si cela n'a pas de pertinence directe pour d'autres plantes, c'est une étape vers l'amélioration de la productivité du peuplier. "Notre recherche fournit une base théorique pour la sélection des peupliers", a déclaré Movahedi. « Ce n'est qu'une partie du travail d'élevage. La recherche sur les plantes transgéniques est divisée en cinq étapes : l'étape expérimentale, l'étape de test intermédiaire, l'étape de libération dans l'environnement, l'étape de test productif, l'étape du certificat de sécurité d'application et l'étape de production commerciale. La différence entre les étapes de test intermédiaire, de libération dans l'environnement et de test de production est la différence d'échelle (y compris le nombre de matériaux expérimentaux et la zone de plantation), et la différence entre le certificat de sécurité d'application et les étapes de production commerciale est les différentes exigences de condition de contrôle . La réponse du peuplier aux stress abiotiques nécessite également des expériences sur le terrain et des analyses de biosécurité.
