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Background Genome-wide characterization of tissue- or cell-specific gene expression is a recurrent bottleneck in biology. We have developed a sensitive approach based on ultra-low RNA sequencing coupled to laser assisted microdissection for analyzing different tissues of the small Arabidopsis embryo. Methods and results We first characterized the number of genes detected according to the quantity of tissue yield and total RNA extracted. Our results revealed that as low as 0.02 mm2 of tissue and 50 pg of total RNA can be used without compromising the number of genes detected. The optimised protocol was used to compare the epidermal versus mesophyll cell transcriptomes of cotyledons at the torpedo-shaped stage of embryo development. The approach was validated by the recovery of well-known epidermal genes such AtML1 or AtPDF2 and genes involved in flavonoid and cuticular waxes pathways. Moreover, the interest and sensitivity of this approach were highlighted by the characterization of several transcription factors preferentially expressed in epidermal cells. Conclusion This technical advance unlocks some current limitations of transcriptomic analyses and allows to investigate further and efficiently new biological questions for which only a very small amounts of cells need to be isolated. For instance, it paves the way to increasing the spatial accuracy of regulatory networks in developing small embryo of Arabidopsis or other plant tissues. Electronic supplementary material The online version of this article (10.1186/s13007-018-0275-x) contains supplementary material, which is available to authorized users.

Background: Genome- wide characterization of tissue- or cell-specific gene expression is a recurrent bottleneck in biology. We have developed a sensitive approach based on ultra-low RNA sequencing coupled to laser assisted microdissection for analyzing different tissues of the small Arabidopsis embryo. Methods and results: We first characterized the number of genes detected according to the quantity of tissue yield and total RNA extracted. Our results revealed that as low as 0.02 mm(2) of tissue and 50 pg of total RNA can be used without compromising the number of genes detected. The optimised protocol was used to compare the epidermal versus mesophyll cell transcriptomes of cotyledons at the torpedo- shaped stage of embryo development. The approach was validated by the recovery of well- known epidermal genes such AtML1 or AtPDF2 and genes involved in flavonoid and cuticular waxes pathways. Moreover, the interest and sensitivity of this approach were highlighted by the characterization of several transcription factors preferentially expressed in epidermal cells. Conclusion: This technical advance unlocks some current limitations of transcriptomic analyses and allows to investigate further and efficiently new biological questions for which only a very small amounts of cells need to be isolated. For instance, it paves the way to increasing the spatial accuracy of regulatory networks in developing small embryo of Arabidopsis or other plant tissues.

International audience; La dégradabilité des parois est en tout premier lieu limitée par la teneur en lignine. Il n'est cependant pas possible d'améliorer cette dégradabilité en diminuant drastiquement la lignification des parois sans impacter fortement sur le rendement et les résistances des plantes aux parasites ou aux conditions environnementales. Nous recherchons donc quels autres facteurs peuvent être ciblés pour améliorer la dégradabilité des parois. La répartition des tissus lignifiés au sein des tiges est une de ces cibles prometteuses. D'autre part, dans le contexte agro-climatique actuel, nous recherchons quels facteurs peuvent conférer aux plantes une meilleure réponse au manque d'eau. Là encore, nous pensons que la répartition des tissus lignifiés au sein des tiges est une cible importante. C'est pour cela que nous développons, au sein de notre équipe, des approches de caractérisation histologique des tiges afin de relier les paramètres décrivant le mieux la répartition des tissus lignifiés aux variations de dégradabilité des parois ou à la tolérance à une disponibilité en eau limitante. Ce poster présente de façon synthétique les outils développés en analyse d'images [1-2], ainsi que les résultats majeurs obtenus dans le cadre d'une dizaine de projets visant à mieux comprendre les variations de dégradabilité de paroi [3-4], la mise en place des tissus lignifiés au sein des tiges durant le développement des plantes [5-6] ou encore la tolérance au déficit hydrique [7] chez le maïs, le miscanthus ou Arabidopsis thaliana. Cette synthèse se conclue par la mise en avant des principales cibles histologiques permettant de moduler la qualité de la biomasse lignocellulosique et d'offrir aux plantes une meilleure tolérance au manque d'eau.