La PROTÉINE-3.2 DE TYPE NIN inhibe l'expression du répresseur Aux/IAA14 et améliore la biomasse racinaire des plantules de maïs sous faible azote

Les plantes améliorent généralement leur croissance racinaire sous forme de biomasse et/ou de longueur des racines accrues pour augmenter l'absorption des nutriments en réponse à un faible azote de courte durée (LN). Cependant, les mécanismes sous-jacents de la croissance racinaire médiée par LN restent largement inexpliqués. Notre étude d'association à l'échelle du génome, l'analyse des haplotypes et le phénotypage des plantes transgéniques ont montré que le composant clé de signalisation du nitrate, la PROTÉINE-3.2 DE TYPE NIN (ZmNLP3.2), un régulateur positif de la biomasse racinaire, est associé à des variations naturelles de la biomasse racinaire des plantules de maïs (Zea mays L.) sous LN. Le gène spécifique aux monocotylédones AUXIN/INDOLE-3-ACETIC ACID14 (ZmAux/IAA14) a montré des motifs d'expression opposés à ceux de ZmNLP3.2 dans les lignées KO de ZmNLP3.2 et de surexpression, suggérant que ZmNLP3.2 entrave la transcription de ZmAux/IAA14. Il est important de noter que les plantules KO de ZmAux/IAA14 ont montré un poids sec racinaire (RDW) plus élevé, tandis que la surexpression de ZmAux/IAA14 réduisait le RDW sous LN par rapport aux plantes de type sauvage, indiquant que ZmAux/IAA14 régule négativement le RDW des plantules croissant sous LN. De plus, des tests in vitro et in vivo ont indiqué que le FACTEUR DE RÉPONSE AUX AUXINES19 (ZmARF19) se lie à ZmAux/IAA14 et l'active transcriptionnellement, ce qui était affaibli par l'interaction ZmNLP3.2-ZmARF19. Les plantules zmnlp3.2 ZmAux/IAA14-OE ont montré une réduction supplémentaire du RDW par rapport aux lignées de surexpression de ZmAux/IAA14 lorsqu'elles ont été soumises à un traitement LN, corroborant l'interaction ZmNLP3.2-ZmAux/IAA14. Ainsi, notre étude révèle un module ZmNLP3.2-ZmARF19-ZmAux/IAA14 régulant la biomasse racinaire en réponse à la limitation d'azote dans le maïs.