Photoperiod dependent transcriptional modifications in key metabolic pathways in Coffea arabica
2021
Djerrab, Doâa | Bertrand, Benoit | Breitler, Jean-Christophe | Leran, Sophie | Déchamp, Eveline | Campa, Claudine | Barrachina, Célia | Conejero, Genevieve | Etienne, Hervé | Sulpice, Ronan | UMR - Interactions Plantes Microorganismes Environnement (UMR IPME) ; Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Université de Montpellier (UM)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [Occitanie]) | Diversité, adaptation, développement des plantes (UMR DIADE) ; Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [Occitanie]) | Département Systèmes Biologiques (Cirad-BIOS) ; Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad) | Plant Health Institute of Montpellier (UMR PHIM) ; Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université de Montpellier (UM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Agro - Montpellier SupAgro ; Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro) | Institut de Génomique Fonctionnelle - Montpellier GenomiX (IGF MGX) ; Institut de Génomique Fonctionnelle (IGF) ; Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-BioCampus (BCM) ; Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) | Biochimie et Physiologie Moléculaire des Plantes (BPMP) ; Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE) | Plateforme d'histocytologie et d'imagerie cellulaire végétale (PHIV) ; Biochimie et Physiologie Moléculaire des Plantes (BPMP) ; Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Amélioration génétique et adaptation des plantes méditerranéennes et tropicales (UMR AGAP) ; Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Agro - Montpellier SupAgro ; Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Agro - Montpellier SupAgro ; Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro) | National University of Ireland [Galway] (NUI Galway)
International audience
Mostrar más [+] Menos [-]Inglés. Background: Photoperiod length induces in temperate plants major changes in growth rates, morphology, and metabolism, with for example modifications in the partitioning of photosynthates to avoid starvation at the end of long nights. However, this has never been studied for a tropical perennial species adapted to grow in a natural photoperiod close to 12 h/12 h all year long.Results: We grew Coffea arabica, an understorey perennial evergreen tropical species in its natural 12 h/12 h and in a short 8 h/16 h photoperiod and we investigated its responses at the physiological, metabolic and transcriptomic levels. The expression pattern of rhythmic genes, including core clock genes was affected by changes in photoperiod. Overall, we identified 2,859 rhythmic genes, of which 89% were also rhythmic in Arabidopsis thaliana. Under short days, plant growth was reduced, and leaves were thinner with lower chlorophyll content. In addition, secondary metabolism was also affected with chlorogenic acid and epicatechin levels decreasing, and in agreement the genes involved in lignin synthesis were overexpressed and those involved in the flavanol pathway were underexpressed.Conclusions: Our results show that the 8 h/16 h photoperiod induces drastic changes in morphology, metabolites and gene expression and the responses for gene expression are similar to those observed in the temperate annual Arabidopsis thaliana species.
Mostrar más [+] Menos [-]Palabras clave de AGROVOC
Información bibliográfica
Este registro bibliográfico ha sido proporcionado por Institut national de la recherche agronomique