OsLESV et OsESV1 favorisent la biosynthèse de l'amidon transitoire et de stockage pour déterminer la qualité et le rendement des grains de riz

L'amidon transitoire est une importante source de carbone dans les feuilles, et sa biosynthèse et son métabolisme sont étroitement liés à la qualité et au rendement des grains. Les mécanismes moléculaires contrôlant la biosynthèse et la dégradation de l'amidon transitoire dans les feuilles et leurs effets sur la qualité et le rendement du riz (Oryza sativa) restent flous. Ici, nous montrons qu'OsLESV et OsESV1, les orthologues du riz d'AtLESV et AtESV1, sont associés à la biosynthèse de l'amidon transitoire dans le riz. Les teneurs totales en amidon et en amylose dans les feuilles et les endospermes sont significativement réduites, et la qualité finale des grains et le rendement sont compromis chez les mutants simples oslesv et osesv1 ainsi que chez le mutant double oslesv esv1. De plus, nous avons découvert qu'OsLESV et OsESV1 se lient à l'amidon, et ce lien dépend d'une région C-terminale riche en tryptophanes, très conservée, qui agit comme un domaine de liaison à l'amidon. Il est important de noter qu'OsLESV et OsESV1 interagissent également avec les enzymes clés de la biosynthèse de l'amidon, à savoir la granular-bound starch synthase I (GBSSI), GBSSII et la pyruvate orthophosphate dikinase (PPDKB), pour maintenir leur stabilité et leur activité protéiques. OsLESV et OsESV1 facilitent également le ciblage de GBSSI et GBSSII du stroma des plastides vers les granules d'amidon. La surexpression de GBSSI, GBSSII et PPDKB peut partiellement sauver les défauts phénotypiques des mutants oslesv et osesv1. Ainsi, nous démontrons qu'OsLESV et OsESV1 jouent un rôle clé dans la régulation de la biosynthèse de l'amidon transitoire des feuilles et de l'amidon de stockage dans l'endosperme du riz. Ces découvertes approfondissent notre compréhension des mécanismes moléculaires sous-jacents à la biosynthèse de l'amidon transitoire dans les feuilles de riz et révèlent comment le métabolisme de l'amidon transitoire affecte la qualité et le rendement des grains de riz, fournissant des informations utiles pour l'amélioration génétique de la qualité et du rendement des grains de riz.