Physiological and Biochemical Traits of Two Major Arabidopsis Accessions, Col-0 and Ws, Under Salinity
2021
Leschevin, Maïté | Ismael, Marwa | Quero, Anthony | San Clemente, Hélène | Roulard, Romain | Bassard, Solène | Marcelo, Paulo | Pageau, Karine | Jamet, Elisabeth | Rayon, Catherine | BioEcoAgro - UMR transfrontalière INRAe - UMRT1158 ; Université d'Artois (UA)-Université de Liège = University of Liège = Universiteit van Luik = Universität Lüttich (ULiège)-Université de Picardie Jules Verne (UPJV)-Université du Littoral Côte d'Opale (ULCO)-Université de Lille-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-JUNIA (JUNIA) ; Université catholique de Lille (UCL)-Université catholique de Lille (UCL) | BioEcoAgro BIOPI-UPJV ; BioEcoAgro - UMR transfrontalière INRAe - UMRT1158 ; Université d'Artois (UA)-Université de Liège = University of Liège = Universiteit van Luik = Universität Lüttich (ULiège)-Université de Picardie Jules Verne (UPJV)-Université du Littoral Côte d'Opale (ULCO)-Université de Lille-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-JUNIA (JUNIA) ; Université catholique de Lille (UCL)-Université catholique de Lille (UCL)-Université d'Artois (UA)-Université de Liège = University of Liège = Universiteit van Luik = Universität Lüttich (ULiège)-Université de Picardie Jules Verne (UPJV)-Université du Littoral Côte d'Opale (ULCO)-Université de Lille-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-JUNIA (JUNIA) ; Université catholique de Lille (UCL)-Université catholique de Lille (UCL) | BioEcoAgro - Equipe 1 - Functioning and adaptation of the plant in interaction with its environment ; BioEcoAgro - UMR transfrontalière INRAe - UMRT1158 ; Université d'Artois (UA)-Université de Liège = University of Liège = Universiteit van Luik = Universität Lüttich (ULiège)-Université de Picardie Jules Verne (UPJV)-Université du Littoral Côte d'Opale (ULCO)-Université de Lille-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-JUNIA (JUNIA) ; Université catholique de Lille (UCL)-Université catholique de Lille (UCL)-Université d'Artois (UA)-Université de Liège = University of Liège = Universiteit van Luik = Universität Lüttich (ULiège)-Université de Picardie Jules Verne (UPJV)-Université du Littoral Côte d'Opale (ULCO)-Université de Lille-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-JUNIA (JUNIA) ; Université catholique de Lille (UCL)-Université catholique de Lille (UCL) | BioEcoAgro - Equipe 5 - Specialized Metabolites of Plant Origin ; BioEcoAgro - UMR transfrontalière INRAe - UMRT1158 ; Université d'Artois (UA)-Université de Liège = University of Liège = Universiteit van Luik = Universität Lüttich (ULiège)-Université de Picardie Jules Verne (UPJV)-Université du Littoral Côte d'Opale (ULCO)-Université de Lille-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-JUNIA (JUNIA) ; Université catholique de Lille (UCL)-Université catholique de Lille (UCL)-Université d'Artois (UA)-Université de Liège = University of Liège = Universiteit van Luik = Universität Lüttich (ULiège)-Université de Picardie Jules Verne (UPJV)-Université du Littoral Côte d'Opale (ULCO)-Université de Lille-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-JUNIA (JUNIA) ; Université catholique de Lille (UCL)-Université catholique de Lille (UCL) | Laboratoire de Recherche en Sciences Végétales (LRSV) ; Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT) | Plateforme d’Ingénierie Cellulaire et Analyses des Protéines - UPJV (ICAP) ; Université de Picardie Jules Verne (UPJV)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) | LRSV-Dynamique et Evolution des Parois cellulaires végétales (LRSV-DEPCV) ; Laboratoire de Recherche en Sciences Végétales (LRSV) ; Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)
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Afficher plus [+] Moins [-]anglais. Salinity affects plant growth and development as shown with the glycophyte model plant, Arabidopsis thaliana (Arabidopsis) . Two Arabidopsis accessions, Wassilewskija (Ws) and Columbia (Col-0), are widely used to generate mutants available from various Arabidopsis seed resources. However, these two ecotypes are known to be salt-sensitive with different degrees of tolerance. In our study, 3-week-old Col-0 and Ws plants were treated with and without 150 mM NaCl for 48, 72, or 96 h, and several physiological and biochemical traits were characterized on shoots to identify any specific traits in their tolerance to salinity. Before salt treatment was carried out, a different phenotype was observed between Col-0 and Ws, whose main inflorescence stem became elongated in contrast to Col-0, which only displayed rosette leaves. Our results showed that Col-0 and Ws were both affected by salt stress with limited growth associated with a reduction in nutrient uptake, a degradation of photosynthetic pigments, an increase in protein degradation, as well as showing changes in carbohydrate metabolism and cell wall composition. These traits were often more pronounced in Col-0 and occurred usually earlier than in Ws. Tandem Mass Tags quantitative proteomics data correlated well with the physiological and biochemical results. The Col-0 response to salt stress was specifically characterized by a greater accumulation of osmoprotectants such as anthocyanin, galactinol, and raffinose; a lower reactive oxygen detoxification capacity; and a transient reduction in galacturonic acid content. Pectin degradation was associated with an overaccumulation of the wall-associated kinase 1, WAK1, which plays a role in cell wall integrity (CWI) upon salt stress exposure. Under control conditions, Ws produced more antioxidant enzymes than Col-0. Fewer specific changes occurred in Ws in response to salt stress apart from a higher number of different fascilin-like arabinogalactan proteins and a greater abundance of expansin-like proteins, which could participate in CWI. Altogether, these data indicate that Col-0 and Ws trigger similar mechanisms to cope with salt stress, and specific changes are more likely related to the developmental stage than to their respective genetic background.
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Informations bibliographiques
Cette notice bibliographique a été fournie par Institut national de la recherche agronomique
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