Une étude d'association à l'échelle du génome (GWAS) du riz a révélé que des gènes de tolérance au sel peuvent être trouvés dans le variété de riz. La recherche, menée par une équipe de scientifiques au Japon et aux Philippines, pourrait conduire au développement de souches de riz capables de survivre dans des environnements moins favorables.

Le riz est actuellement à la fois l'une des céréales les plus importantes pour des millions de personnes et l'une des moins tolérantes au sel. Le stress salin endommage le riz en provoquant une accumulation de Na⁺ et Cl^- ions, provoquant une sénescence prématurée des feuilles, un rabougrissement et la mort des plants de riz. Dans leur article du Annals of Botany Neang et ses collègues écrivent que le riz a deux méthodes pour éliminer les ions sel de la plante. Le premier est «l'élimination du sel par la racine» où les ions sont éliminés des vaisseaux du xylème dans les cellules du parenchyme. Le second, ajoutent-ils, est l'élimination dans la gaine de la feuille de riz. Dans les deux cas, différentes protéines séquestrent les ions selon qu'elles sont Na⁺ ou Cl^- des ions.

Afin de comprendre les molécules utilisées dans la tolérance au sel, Neang et ses collègues ont utilisé un GWAS pour étudier le génome du riz. En utilisant un GWAS, les scientifiques ont pu comparer différentes variations (allèles) du même gène. La comparaison des plantes capables d'éliminer le plus efficacement le sel de leurs gaines foliaires permettrait d'identifier les plantes les plus prometteuses pour la sélection de variétés plus tolérantes au sel.

L'équipe a mis en place une étude composée de six grandes sous-populations de riz : 70 49. à partir de61. japonica tempéré, 61 tonnesjaponica tropical11. aromatique et 44 très mélangé accessions, provenant de la Banque internationale de gènes du riz à l'Institut international de recherche sur le riz (IRRI), aux Philippines. Ils ont également utilisé deux variétés pour vérifier la tolérance et la sensibilité au sel.

"À notre connaissance, c'est le premier rapport montrant la variation de la Na⁺ et capacité d'élimination du Cl– dans la gaine foliaire du riz provenant de divers milieux de riz comprenant tous les groupes de variétés de O. sativa.” écrivent Neang et ses collègues. "Le panel de diversité du riz composé de 296 accessions de riz a montré une large gamme de Na⁺ rapports gaine:lame, indiquant une grande variation du Na⁺ capacité d'élimination dans les gaines foliaires. De plus, les résultats de l'analyse de corrélation ont indiqué que Na⁺ la capacité d'élimination dans les gaines foliaires peut contribuer à réduire Na⁺ accumulation dans les limbes foliaires et tolérance au sel au niveau de la plante entière. Par conséquent, il est suggéré que Na⁺ l'élimination dans la gaine foliaire est un trait crucial pour rendre le riz tolérant au stress salin en réduisant Na⁺ concentrations dans le limbe foliaire au stade plantule.

"Nos données GWAS impliquaient que les accessions de riz dans le groupe de variétés sont la principale source de gènes ou d'allèles qui médient Na⁺ élimination dans les gaines foliaires du riz. Les performances de l'ARN-seq ont confirmé le niveau d'expression des gènes candidats trouvés dans l'étude GWAS et ont révélé cinq gènes régulés positivement et huit gènes régulés négativement dans les tissus de la gaine foliaire interne en présence de stress salin.