caa a22 4500 606209573 CHVBK 20210128101029.0 cr unu---uuuuu 210128e20150201xx s 000 0 eng 10.1007/s00425-014-2189-9 doi (NATIONALLICENCE)springer-10.1007/s00425-014-2189-9 Molecular evolution and transcriptional regulation of the oilseed rape proline dehydrogenase genes suggest distinct roles of proline catabolism during development [Elektronische Daten] [Pascal Faës, Carole Deleu, Abdelkader Aïnouche, Françoise Le Cahérec, Emilie Montes, Vanessa Clouet, Anne-Marie Gouraud, Benjamin Albert, Mathilde Orsel, Gilles Lassalle, Laurent Leport, Alain Bouchereau, Marie-Françoise Niogret] Main conclusion : Six BnaProDH1 and two BnaProDH2 genes were identified in Brassica napus genome. The BnaProDH1 genes are mainly expressed in pollen and roots' organs while BnaProDH2 gene expression is associated with leaf vascular tissues at senescence. Abstract: Proline dehydrogenase (ProDH) catalyzes the first step in the catabolism of proline. The ProDH gene family in oilseed rape (Brassica napus) was characterized and compared to other Brassicaceae ProDH sequences to establish the phylogenetic relationships between genes. Six BnaProDH1 genes and two BnaProDH2 genes were identified in the B. napus genome. Expression of the three paralogous pairs of BnaProDH1 genes and the two homoeologous BnaProDH2 genes was measured by real-time quantitative RT-PCR in plants at vegetative and reproductive stages. The BnaProDH2 genes are specifically expressed in vasculature in an age-dependent manner, while BnaProDH1 genes are strongly expressed in pollen grains and roots. Compared to the abundant expression of BnaProDH1, the overall expression of BnaProDH2 is low except in roots and senescent leaves. The BnaProDH1 paralogs showed different levels of expression with BnaA&C.ProDH1.a the most strongly expressed and BnaA&C.ProDH1.c the least. The promoters of two BnaProDH1 and two BnaProDH2 genes were fused with uidA reporter gene (GUS) to characterize organ and tissue expression profiles in transformed B. napus plants. The transformants with promoters from different genes showed contrasting patterns of GUS activity, which corresponded to the spatial expression of their respective transcripts. ProDHs probably have non-redundant functions in different organs and at different phenological stages. In terms of molecular evolution, all BnaProDH sequences appear to have undergone strong purifying selection and some copies are becoming subfunctionalized. This detailed description of oilseed rape ProDH genes provides new elements to investigate the function of proline metabolism in plant development. Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2014 Amino acid catabolism nationallicence Brassica napus L nationallicence Leaf senescence nationallicence Polyploidy nationallicence ProDH nationallicence Subfunctionalization nationallicence CDS : Coding domain sequence nationallicence DAS : Days after sowing nationallicence ProDH : Proline dehydrogenase nationallicence P5C : Pyrroline-5-carboxylate nationallicence qRT-PCR : Quantitative reverse transcription PCR nationallicence TFAA : Total free amino acids nationallicence WGD : Whole genome duplication nationallicence WGT : Whole genome triplication nationallicence Faës Pascal UMR 1349 Institut de Génétique, Environnement et Protection des Plantes, INRA, Agrocampus Ouest, Université de Rennes 1, 35653, Le Rheu, France aut Deleu Carole UMR 1349 Institut de Génétique, Environnement et Protection des Plantes, INRA, Agrocampus Ouest, Université de Rennes 1, 35653, Le Rheu, France aut Aïnouche Abdelkader UMR 6553 Ecobio, CNRS Université de Rennes 1, Campus scientifique de Beaulieu, Bât 14A, 35042, Rennes, France aut Le Cahérec Françoise UMR 1349 Institut de Génétique, Environnement et Protection des Plantes, INRA, Agrocampus Ouest, Université de Rennes 1, 35653, Le Rheu, France aut Montes Emilie UMR 1349 Institut de Génétique, Environnement et Protection des Plantes, INRA, Agrocampus Ouest, Université de Rennes 1, 35653, Le Rheu, France aut Clouet Vanessa UMR 1349 Institut de Génétique, Environnement et Protection des Plantes, INRA, Agrocampus Ouest, Université de Rennes 1, 35653, Le Rheu, France aut Gouraud Anne-Marie UMR 1349 Institut de Génétique, Environnement et Protection des Plantes, INRA, Agrocampus Ouest, Université de Rennes 1, 35653, Le Rheu, France aut Albert Benjamin UMR 1349 Institut de Génétique, Environnement et Protection des Plantes, INRA, Agrocampus Ouest, Université de Rennes 1, 35653, Le Rheu, France aut Orsel Mathilde UMR 1345 Institut de Recherche en Horticulture et Semences, INRA Agrocampus Ouest, Université d'Angers, 49071, Beaucouzé, France aut Lassalle Gilles UMR 1349 Institut de Génétique, Environnement et Protection des Plantes, INRA, Agrocampus Ouest, Université de Rennes 1, 35653, Le Rheu, France aut Leport Laurent UMR 1349 Institut de Génétique, Environnement et Protection des Plantes, INRA, Agrocampus Ouest, Université de Rennes 1, 35653, Le Rheu, France aut Bouchereau Alain UMR 1349 Institut de Génétique, Environnement et Protection des Plantes, INRA, Agrocampus Ouest, Université de Rennes 1, 35653, Le Rheu, France aut Niogret Marie-Françoise UMR 1349 Institut de Génétique, Environnement et Protection des Plantes, INRA, Agrocampus Ouest, Université de Rennes 1, 35653, Le Rheu, France aut Planta Springer Berlin Heidelberg 241/2(2015-02-01), 403-419 0032-0935 241:2<403 2015 241 425 https://doi.org/10.1007/s00425-014-2189-9 text/html Onlinezugriff via DOI BK010053 XK010053 XK010000 Metadata rights reserved Springer special CC-BY-NC licence nationallicence 1 research-article jats NATIONALLICENCE NATIONALLICENCE NL-springer NATIONALLICENCE 856 40 https://doi.org/10.1007/s00425-014-2189-9 text/html Onlinezugriff via DOI NATIONALLICENCE 700 1- Faës Pascal UMR 1349 Institut de Génétique, Environnement et Protection des Plantes, INRA, Agrocampus Ouest, Université de Rennes 1, 35653, Le Rheu, France aut NATIONALLICENCE 700 1- Deleu Carole UMR 1349 Institut de Génétique, Environnement et Protection des Plantes, INRA, Agrocampus Ouest, Université de Rennes 1, 35653, Le Rheu, France aut NATIONALLICENCE 700 1- Aïnouche Abdelkader UMR 6553 Ecobio, CNRS Université de Rennes 1, Campus scientifique de Beaulieu, Bât 14A, 35042, Rennes, France aut NATIONALLICENCE 700 1- Le Cahérec Françoise UMR 1349 Institut de Génétique, Environnement et Protection des Plantes, INRA, Agrocampus Ouest, Université de Rennes 1, 35653, Le Rheu, France aut NATIONALLICENCE 700 1- Montes Emilie UMR 1349 Institut de Génétique, Environnement et Protection des Plantes, INRA, Agrocampus Ouest, Université de Rennes 1, 35653, Le Rheu, France aut NATIONALLICENCE 700 1- Clouet Vanessa UMR 1349 Institut de Génétique, Environnement et Protection des Plantes, INRA, Agrocampus Ouest, Université de Rennes 1, 35653, Le Rheu, France aut NATIONALLICENCE 700 1- Gouraud Anne-Marie UMR 1349 Institut de Génétique, Environnement et Protection des Plantes, INRA, Agrocampus Ouest, Université de Rennes 1, 35653, Le Rheu, France aut NATIONALLICENCE 700 1- Albert Benjamin UMR 1349 Institut de Génétique, Environnement et Protection des Plantes, INRA, Agrocampus Ouest, Université de Rennes 1, 35653, Le Rheu, France aut NATIONALLICENCE 700 1- Orsel Mathilde UMR 1345 Institut de Recherche en Horticulture et Semences, INRA Agrocampus Ouest, Université d'Angers, 49071, Beaucouzé, France aut NATIONALLICENCE 700 1- Lassalle Gilles UMR 1349 Institut de Génétique, Environnement et Protection des Plantes, INRA, Agrocampus Ouest, Université de Rennes 1, 35653, Le Rheu, France aut NATIONALLICENCE 700 1- Leport Laurent UMR 1349 Institut de Génétique, Environnement et Protection des Plantes, INRA, Agrocampus Ouest, Université de Rennes 1, 35653, Le Rheu, France aut NATIONALLICENCE 700 1- Bouchereau Alain UMR 1349 Institut de Génétique, Environnement et Protection des Plantes, INRA, Agrocampus Ouest, Université de Rennes 1, 35653, Le Rheu, France aut NATIONALLICENCE 700 1- Niogret Marie-Françoise UMR 1349 Institut de Génétique, Environnement et Protection des Plantes, INRA, Agrocampus Ouest, Université de Rennes 1, 35653, Le Rheu, France aut NATIONALLICENCE 773 0- Planta Springer Berlin Heidelberg 241/2(2015-02-01), 403-419 0032-0935 241:2<403 2015 241 425