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BMC Genomics

19 décembre 2018

BMC Genomics
© © 2018 Springer Nature Switzerland AG
Characterization of siRNAs clusters in Arabidopsis thaliana galls induced by the root-knot nematode Meloidogyne incognita

Abstract

Background

Root-knot nematodes (RKN), genus Meloidogyne, are plant parasitic worms that have the ability to transform root vascular cylinder cells into hypertrophied, multinucleate and metabolically over-active feeding cells. Redifferentiation into feeding cells is the result of a massive transcriptional reprogramming of root cells targeted by RKN. Since RKN are able to induce similar feeding cells in roots of thousands of plant species, these worms are thought to manipulate essential and conserved plant molecular pathways.

Results

Small non-coding RNAs of uninfected roots and infected root galls induced by M. incognitafrom Arabidopsis thaliana were sequenced by high throughput sequencing. SiRNA populations were analysed by using the Shortstack algorithm. We identified siRNA clusters that are differentially expressed in infected roots and evidenced an over-representation of the 23–24 nt siRNAs in infected tissue. This size corresponds to heterochromatic siRNAs (hc-siRNAs) which are known to regulate expression of transposons and genes at the transcriptional level, mainly by inducing DNA methylation.

Conclusions

Correlation of siRNA clusters expression profile with transcriptomic data identified several protein coding genes that are candidates to be regulated by siRNAs at the transcriptional level by RNA directed DNA methylation (RdDM) pathway either directly or indirectly via silencing of neighbouring transposable elements.

Keywords

Gall, Giant cell, siRNA, Plant parasitic nematodes, Small RNA, Transcriptome regulation, Transposable element

Medina, C., da Rocha, M., Magliano, M., Raptopoulo, A., Marteu, N., Lebrigand, K., Abad, P., Favery, B., and Jaubert-Possamai, S. (2018). Characterization of siRNAs clusters in Arabidopsis thaliana galls induced by the root-knot nematode Meloidogyne incognita. BMC Genomics 19, 943. DOI: 10.1186/s12864-018-5296-3

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