Le groupe de la signalisation et
du métabolisme des plantes
Les molécules de signalisation réglementent le métabolisme des plantes, en plus de leur croissance, leur développement et leurs réponses aux stresses environnementaux. Les chercheurs du groupe de la signalisation et du métabolisme des plantes se servent d'approches chimiques et biologiques pour mieux comprendre les réseaux régulateurs complexes de signalisation en vue d'améliorer la productivité des plantes.
Plus que la somme des ses parties
L'établissement de profils simultané de toutes les molécules de signalisation, ou hormones végétales, qui réglementent la croissance et le développement est un développement récent dans la recherche en génomique fonctionnelle des plantes. Les hormones de plantes sont des produits naturels chimiquement variés à masse moléculaire basse qui comprennent les auxines, les cytokinines, l'acide abcisique, les gibbérellines, l'acide jasmonique, les brassinostéroïdes et l'éthylène. Chaque classe différente a de multiples formes biologiquement actives, et les hormones interagissent pour exercer leurs effets par « cross-talk ». Des hormones sont présentes à de très faibles concentrations dans un contexte de produits chimiques végétaux plus communs. Le group SMP et le laboratoire de spectrométrie de masse de l'Institut collaborent pour développer des méthodes de chromatographie liquide – spectrométrie de masse pour analyser simultanément de nombreuses hormones végétales et leurs produits dans des extraits bruts de plantes, sans en altérer les hormones. L'établissement de profils d'hormones se fait appliquer actuellement dans une variété d'études, y inclus le développement et la dormance des graines, et les stresses de température élevé et d'osmose chez les graines.
Personnes-contact:
DrSue Abrams à Sue.Abrams@nrc-cnrc.gc.ca
Phone: (306) 975-5333.
DrAndrew Ross à Andrew.Ross@nrc-cnrc.gc.ca
Phone: (306) 975-6173.
Les hormones et la productivité des plantes
Le métabolisme et les effets de l'ABAL'acide abscisique (ABA) est impliquée dans tout à partir de développement et de la composition des graines allant jusqu'à la germination et la structure de la plante.
Une compréhension plus approfondie du métabolisme et des effets de l'ABA pourrait mener à des améliorations dans la performance et l'adaptabilité des plantes.
Notre premier but consiste à comprendre le métabolisme de l'ABA chez les plantes. Nous avons concentré nos efforts à comprendre comment l'hormone active est transformée en produits inactifs tels que l'acide dihydrophasique. Les voies métaboliques qui contribuent à la décomposition de l'ABA et les gènes et protéines qui y sont impliquées sont aussi identifiées et étudiées. Nous utilisons aussi les techniques de l'établissement de profil génomique et métabolique pour comprendre comment fonctionne l'ABA comme hormone chez la plante. L'objectif est d'améliorer la productivité des plantes en altérant les réponses hormonales de la plante.
À ce jour, plusieurs gènes codeurs d'enzymes impliqués dans l'hydroxylation de l'ABA ont été identifiés et nous avons découvert une nouvelle voie d'oxydation de l'ABA qui mène à un métabolite que nous avons appelé acide néophasique. Nos analyses des effets de l'ABA sur l'expression génétique et le métabolisme chez les crucifères tels que Brassica napus révèlent de nouvelles informations sur les interactions entre les hormones végétaux et sur les gènes impliqués dans la signalisation de l'ABA.
Personnes-contact:
DrAdrian Cutler à Adrian.Cutler@nrc-cnrc.gc.ca
Phone: (306) 975-5581.
DrSue Abrams à Sue.Abrams@nrc-cnrc.gc.ca
Phone: (306) 975-5333.
Des hyper hormones pour la résistance contre la sécheresse
Les analogues de l'ABADes analogues de longue durée qui ont été développés à l'IBP-CNRC ont démontré pouvoir réduire la transpiration et améliorer la résistance à la sécheresse. Ils ont été utilisés en vue de comprendre comment fonctionne l'ABA chez les plantes pour réguler l'expression génétique et dans des études physiologiques. Ces analogues hyper-ABA ont été conçus pour résister aux enzymes qui transforment l'ABA chez les plantes. Nous investiguons actuellement l'application de ces composés en tant que régulateurs de croissance des plantes pour une vaste gamme de processus physiologiques.
Personne-contact: Dr Sue Abrams à Sue.Abrams@nrc-cnrc.gc.ca
Phone: (306) 975-5333.
La performance des plantes à partir des bactéries des sols
La biotransformationLes microbes représentent une base immense de diversité génétique et une source potentielle de régulateurs de croissance des plantes. Les chercheurs du groupe SMP effectuent un criblage de bactéries du sol pour découvrir de nouveaux enzymes et composés qui affectent la croissance des plantes ou qui ont des applications industrielles. Les gènes qui produisent ces substances seront identifiés et les gènes bactériens sélectionnés seront transformés en plantes pour voir comment ils affectent la performance.
Personne-contact: Dr Janet Taylor à Janet.Taylor@nrc-cnrc.gc.ca
Phone: (306) 975-5244.
Le chemin vers la production et l'alimentation
La voie de signalisation du myo-inositolLa voie de signalisation à base de myo-inositol contrôle plusieurs fonctions dont la façon dont les plantes ressentent et réagissent aux différents stimuli, par exemple les stresses biotiques et abiotiques. Cette recherche est composée en grande partie par des efforts à capter la voie qui améliore l'aptitude pour la survie de la plante et à apprendre comment les plantes perçoivent et interprètent leurs signaux. Les céréales, les légumineuses et les oléagineuxs se servent aussi de myo-inositol pour produire des substances non nutritives telles que l'acide phytique. En manipulant génétiquement certains des composés de cette voie, le taux d'acide phytique dans le tourteau de canola a été réduit à près de 50%, créant de nouvelles applications possibles pour le tourteau de canola en tant que nourriture dans le secteur industriel de l'aquiculture. Les plantes utilisent aussi le myo-Inositol pour produire des galactosides de saccharose, des sucres complexes difficiles à digérer qui causent des malaises d'estomac et des gaz.
Plusieurs enzymes impliqués dans la voie sont étudiés pour le contrôle efficace de ces produits indésirables.
Personne-contact: Dr Fawzy Georges à Fawzy.Georges@nrc-cnrc.gc.ca
Phone: (306) 975-4815.
La fabrication des graines
Le dépôt de glucidesLes glucides représentent une classe de composés vitaux essentiels pour la croissance, le développement et la productivité des plantes. Les phases initiales du développement des graines sont habituellement marquées par des changements dynamiques dans les modèles de synthèse et de décomposition des glucides. Comprendre la génétique derrière ces modèles nous aidera à saisir comment ceux-ci et d'autres produits de stockage des graines sont déposées et décomposées. Le développement en phase initiale des graines chez Brassica (p. ex. le canola) sera le système modèle pour ces travaux.
Personne-contact: Dr Fawzy Georges à Fawzy.Georges@nrc-cnrc.gc.ca
Phone: (306) 975-4815.
