Novel non-canonical strigolactone analogs highlight selectivity for stimulating germination in two Phelipanche ramosa populations
2022
Daignan Fornier, Suzanne | de Saint Germain, Alexandre | Retailleau, Pascal | Pillot, Jean-Paul | Taulera, Quentin | Andna, Lucile | Miesch, Laurence | Rochange, Soizic | Pouvreau, Jean-Bernard | Boyer, François-Didier | Institut de Chimie des Substances Naturelles (ICSN) ; Institut de Chimie - CNRS Chimie (INC-CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) | Institut Jean-Pierre Bourgin - Sciences du végétal (IJPB) ; AgroParisTech-Université Paris-Saclay-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE) | 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) | Institut de Chimie de Strasbourg (IC) ; Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut de Chimie - CNRS Chimie (INC-CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) | LRSV-Evolution des Interactions Plantes-Microorganismes (LRSV-EIPM) ; 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) | Unité en Sciences Biologiques et Biotechnologies de Nantes (US2B) ; Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Nantes Université - UFR de Médecine et des Techniques Médicales (Nantes Univ - UFR MEDECINE) ; Nantes Université - pôle Santé ; Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université - pôle Santé ; Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université (Nantes Univ)
Strigolactones (SLs) are plant hormones exuded in the rhizosphere with a signaling role for the development of arbuscular mycorrhizal (AM) fungi and as stimulants of seed germination of the parasitic weeds Orobanche, Phelipanche and Striga, the most threatening weeds of major crops worldwide. Phelipanche ramosa is present mainly on rape, hemp and tobacco. P. ramosa 2a preferentially attacks hemp while P. ramosa 1 attacks rapeseed. The recently isolated Cannalactone 14 from hemp root exudates has been characterized as a non-canonical SL that selectively stimulates the germination of P. ramosa 2a seeds in comparison with P. ramosa 1. In the present work, we established that (−)-solanacol 5, a canonical orobanchol-type SL exuded by tobacco and tomato, possesses a remarkable selective germination stimulant activity for P. ramosa 2a seeds. We synthesized cannalactone analogs, named (±)-SdL19 and (±)-SdL118 which have an unsaturated acyclic carbon chain with a tertiary hydroxyl group and a methyl or a cyclopropyl group instead of a cyclohexane A-ring, respectively. (±)-SdL analogs are able to selectively stimulate P. ramosa 2a revealing that these minimal structural elements are key for this selective bioactivity. In addition, we showed that (±)-SdL19 is able to inhibit shoot branching in Pisum sativum and Arabidopsis thaliana, and induces hyphal branching in AM fungus R. irregularis, like SLs.
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Informations bibliographiques
Cette notice bibliographique a été fournie par Institut national de la recherche agronomique
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