Search

Genes involved in photoassimilate partitioning and changes in hormonal balance are important for potato tuberization. In the present study, we investigated gene expression patterns in the tuber-bearing potato somatic hybrid (E1-3) and control non-tuberous wild species Solanum etuberosum (Etb) by microarray. Plants were grown under controlled conditions and leaves were collected at eight tuber developmental stages for microarray analysis. A t-test analysis identified a total of 468 genes (94 up-regulated and 374 down-regulated) that were statistically significant (p [less than or equal to] 0.05) and differentially expressed in E1-3 and Etb. Gene Ontology (GO) characterization of the 468 genes revealed that 145 were annotated and 323 were of unknown function. Further, these 145 genes were grouped based on GO biological processes followed by molecular function and (or) PGSC description into 15 gene sets, namely (1) transport, (2) metabolic process, (3) biological process, (4) photosynthesis, (5) oxidation-reduction, (6) transcription, (7) translation, (8) binding, (9) protein phosphorylation, (10) protein folding, (11) ubiquitin-dependent protein catabolic process, (12) RNA processing, (13) negative regulation of protein, (14) methylation, and (15) mitosis. RT-PCR analysis of 10 selected highly significant genes (p [less than or equal to] 0.01) confirmed the microarray results. Overall, we show that candidate genes induced in leaves ofE1-3 were implicated in tuberization processes such as transport, carbohydrate metabolism, phytohormones, and transcription/translation/binding functions. Hence, our results provide an insight into the candidate genes induced in leaf tissues during tuberization in E1-3. Key words: gene expression, microarray, potato somatic hybrid, Solanum tuberosum, Solanum etuberosum, tuberization. Les genes impliques dans la repartition des photoassimilats et dans la regulation de la balance hormonale sont importants pour la tuberisation chez la pomme de terre. Dans le present travail, ti l'aide d'une puce a ADN, les auteurs ont etudie l'expression des genes chez un hybride somatique de la pomme de terre (E1-3), lequel forme des tubercules, et chez un temoin Solanum etuberosum (Etb), une espece sauvage qui n'en forme pas. Les plantes ont ete cultivees dans des conditions controlees et les feuilles ont ete prelevees a huit stades du developpement du tubercule pour fins d'analyse sur puce. Un test de t a permis d'identifier 468 genes (94 a la hausse et 374 a la baisse) dont l'expression etait significativement differente (p [less than or equal to] 0,05) chez E1-3 et Etb. La classification sur la base des termes GO (<>) de ces 468 genes a revele que 145 genes etaient annotes tandis que les 323 autres etaient de fonction inconnue. De plus, ces 145 genes ont ete groupes sur la base des processus biologiques GO, suivie d'une classification sur la base des fonctions moleculaires ou d'une description PGSC pour former 15 categories, soit (1) transport, (2) processus metaboliques, (3) processus biologiques, (4) photosynthese, (5) oxydo-reduction, (6) transcription, (7) traduction, (8) liaison, (9) phosphorylation des proteines, (10) repliement proteique, (11) processus catabolique des proteines dependant de l'ubiquitine, (12) maturation de l'ARN, (13) regulation negative des proteines, (14) methylation et (15) mitose. Une analyse RT-PCR de 10 genes choisis comme etant hautement significatifs (p [less than or equal to] 0,01) a permis de confirmer les resultats de l'analyse sur puce. Globalement, les auteurs montrent que des genes candidats induits dans les feuilles de E1-3 sont impliques dans des processus importants pour la tuberisation, tels que le transport, le metabolisme des sucres, les phytohormones, ainsi que les fonctions de transcription/traduction/liaison. Ainsi, ces resultats fournissent un eclairage sur les genes candidats induits dans les tissus foliaires durant la tuberisation chez E1-3. [Traduit par la Redaction] Mots-cles: expression genique, puce a ADN, hybride somatique de pomme de terre, Solanum tuberosum, Solanum etuberosum, tuberisation., Introduction Tuber is the most economically important organ of the potato plant. Potato tuber development represents a morphogenetic transition of stolon initiation to tuber growth and is a complex genetic, [...]

Cytoplasm types of the potato somatic hybrids from Solanum tuberosum x Solanum etuberosum were analysed using chloroplast (cp) and mitochondrial (mt) organelle genomes-specific markers. Of the 29 markers (15 cpDNA and 14 mtDNA) amplified in the 26 genotypes, 5 cpDNA (H3, NTCP4, NTCP8, NTCP9, and ALC1/ALC3) and 13 mtDNA markers showed polymorphism. The cluster analysis based on the mtDNA markers detected higher diversity compared with the cpDNA markers. Presence of new mtDNA fragments of the markers, namely, T11-2, Nsml, pumD, Nsm3, and Nsm4, were observed, while monomorphic loci revealed highly conserved genomic regions in the somatic hybrids. The study revealed that the somatic hybrids had diverse cytoplasm types consisting predominantly of T-, W-, and C-, with a few A- and S-type cp genomes; and α-, β-, and γ-type mt genomes. Somatic hybridization has unique potential to widen the cytoplasm types of the cultivated gene pools from wild species through introgression by breeding methods. Key words: cpDNA, genome diversity, mtDNA, somatic hybrids, Solanum tuberosum, Solanum etuberosum. Les types de cytoplasmes presents chez des hybrides somatiques Solanum tuberosum x Solanum etuberosum ont ete determines au moyen de marqueurs specifiques des genomes chloroplastiques (cp) et mitochondriaux (mt). Des 29 marqueurs examines (15 pour l'ADNcp et 14 pour l'ADNmt) chez les 26 genotypes, 5 marqueurs de l'ADNcp (H3, NTCP4, NTCP8, NTCP9 et ALC/ALC3) ainsi que 13 marqueurs de l'ADNmt ont presente du polymorphisme. Une analyse de groupement a l'aide des marqueurs de l'ADNmt a decele une plus grande diversite que celle realisee au moyen des marqueurs d'ADNcp. La presence de nouveaux fragments d'ADNmt a ete observee pour certains marqueurs (T11-2, Nsm1, pumD, Nsm3 et Nsm4), tandis des locus monomorphes ont indique que les regions genomiques etaient fortement conservees chez les hybrides somatiques. Cette etude a demontre que ces hybrides somatiques presentaient divers types de cytoplasmes cp dont les plus frequents etaient les types T, W et C, suivis de quelques types A et S. Les genomes mt etaient du type α, β et γ. L'hybridation somatique presente un potentiel unique de diversifier les types de cytoplasmes au sein des ressources genetiques cultivees a partir des especes sauvages par introgression. [Traduit par la Redaction] Mots-cles: ADNcp, diversite genomique, ADNmt, hybrides somatiques, Solanum tuberosum, Solanum etuberosum., Introduction Somatic hybridization has been used extensively for interspecific gene transfer, circumventing sexual barriers in potato. Somatic (protoplast) fusion can induce genetic variability in cytoplasmic genomes (chloroplast (cp) and mitochondrial [...]