A major genetic locus in neighbours controls changes of gene expression and susceptibility in intraspecific rice mixtures

Autor: Rémi Pélissier, Aurélie Ducasse, Elsa Ballini, Julien Frouin, Cyrille Violle, Jean‐Benoit Morel
Přispěvatelé: 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)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Agro Montpellier, 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)-Université de Montpellier (UM), 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, Département Systèmes Biologiques (Cirad-BIOS), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad), Centre d’Ecologie Fonctionnelle et Evolutive (CEFE), Université Paul-Valéry - Montpellier 3 (UPVM)-École Pratique des Hautes Études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Agro Montpellier, ANR-16-IDEX-0006,MUSE,MUSE(2016), European Project: 639706,H2020,ERC-2014-STG,CONSTRAINTS(2015)
Rok vydání: 2023
Předmět:
Zdroj: New Phytologist
New Phytologist, In press, ⟨10.1111/nph.18778⟩
ISSN: 1469-8137
0028-646X
DOI: 10.1111/nph.18778
Popis: International audience; Reports indicate that intraspecific neighbours alter the physiology of focal plants, and with a few exceptions, their molecular responses to neighbours are unknown. Recently, changes in susceptibility to pathogen resulting from such interactions were demonstrated, a phenomenon called neighbour-modulated susceptibility (NMS). However, the genetics of NMS and the associated molecular responses are largely unexplored. Here, we analysed in rice the modification of biomass and susceptibility to the blast fungus pathogen in the Kitaake focal genotype in the presence of 280 different neighbours. Using genome-wide association studies, we identified the loci in the neighbour that determine the response in Kitaake. Using a targeted transcriptomic approach, we characterized the molecular responses in focal plants co-cultivated with various neighbours inducing a reduction in susceptibility. Our study demonstrates that NMS is controlled by one major locus in the rice genome of its neighbour. Furthermore, we show that this locus can be associated with characteristic patterns of gene expression in focal plant. Finally, we propose an hypothesis where Pi could play a role in explaining this case of NMS. Our study sheds light on how plants affect the physiology in their neighbourhood and opens perspectives for understanding plant-plant interactions.
Databáze: OpenAIRE
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