Down-regulated gene expression of cold acclimated Poncirus trifoliata

Abstract

. 2005. Down-regulated gene expression of cold acclimated Poncirus trifoliata. Can. J. Plant Sci. 85: 417-424. Citrus sp. are important commercial fruit crops throughout the world that are occasionally devastated by subfreezing temperatures. Poncirus trifoliata (maximum freeze tolerance of -26°C) is a close relative of commercial Citrus sp. (maximum freeze tolerance of -10°C) that has been used in breeding programs to develop more cold-hardy genotypes and as a rootstock to enhance freeze tolerance of the scion. Species with greater freeze tolerance vary in gene expression during cold acclimating temperatures. mRNA differential display (DDRT-PCR) and quantitative relative RT-PCR were used to study down regulation of gene expression in intact P. trifoliata exposed to a gradual cold acclimation regime to enhance our understanding of the mechanism that makes this specie so freeze tolerant. Six down-regulated genes were isolated and sequenced. These down-regulated genes showed high homology to the following known genes: chlorophyll a/b binding protein, photosystem II OEC 23, carbonic anhydrase, tumor related protein, pyrrolidone-carboxylate peptidase and β-galactosidase. Photoprotection and the global control of gene expression related to photosynthesis appear to be important mechanisms for cold acclimation of P. trifoliata. Poncirus trifoliata (tolérance maximale au gel de -26°C) est un proche parent du genre Citrus (tolérance maximale au gel de -10°C) employé dans les programmes d'hybridation pour produire des génotypes plus rustiques et des porte-greffe qui accroîtront la tolérance au gel du greffon. L'expression des gènes des espèces qui tolèrent bien le froid varie lors des températures conduisant à l'acclimatation. Les auteurs ont recouru au criblage différentiel de l'ARNm (DDRT-PCR) et à la PCR-CDNA quantitative relative pour étudier la régulation en aval de l'expression des gènes chez les plants de P. trifoliata restés intacts après une acclimatation progressive au froid afin de nous aider à mieux comprendre le mécanisme par lequel cette espèce réussit à survivre si bien au gel. Ils ont ainsi identifié et séquencé six gènes régulés en aval. Ces gènes se caractérisent par une grande homologie avec les gènes connus suivants : protéine a/b de liaison à la chlorophylle, photosystème II OEC 23, anhydrase carbonique, protéine associée aux tumeurs, pyrrolidone-carboxylate peptidase et β-galactosidase. La photoprotection et le contrôle général de l'expression des gènes associés à la photosynthèse semblent jouer un rôle important dans l'adaptation de P. trifoliata au froid.

Respuesta de los frutos cítricos a las bajas temperaturas: estudio mediante micromatrices

“…9, SOM6). Este resultado es contrario al observado en hojas de uno de los cítricos más resistentes al frío, Poncirus trifoliata (tolerante) durante la aclimatación de plantas al frío, donde un gen pirrolidona carboxil peptidasa se reprimía (Zhang et al, 2005b). Es difícil interpretar las razones para estas diferencias, pero sin duda el tratarse de tejidos diferentes (fruto vs plántulas), y condiciones diferentes (frutos arrancados y en oscuridad vs plantas en crecimiento activo) puede contribuir a ello.…”