Mécanismes moléculaires de la graviperception chez le peuplier (Populus tremula x Populus alba) - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2009

Molecular mechanisms of the graviperception in the poplar (Populus tremula x Populus alba)

Mécanismes moléculaires de la graviperception chez le peuplier (Populus tremula x Populus alba)

Résumé

The upright reorientation of poplar after gravistimulation involves a differential growth in zones of primary elongation, and a differentiation of reaction wood in zones of secondary growth. These modifications are detected in the basal and apical regions of inclined poplar stem. The basal region developed tension wood one week after inclination, while the apical region was reoriented 24 hours after inclination. This implies that the tissues of the basal and apical region of the stems respond differently to inclination. An expression study carried out at the transcriptomic level was developed using mRNA extracted from control and inclined stems during 45 min. After 45 min inclination, the straightening had not started. We identified genes involved in the graviperception and genes regulated during tension wood formation. The transcriptomic approach was broadened to the analysis of protein accumulation extracted from control and inclined stems. Two-dimensional gel electrophoresis patterns of the same control and stress conditions of the basal and apical region showed different protein accumulation. An analysis by quantitative RT-PCR of selected proteins, potentially regulated by the thioredoxin (Trx), showed different transcript accumulation between basal and apical region with fast and transient changes of expression. A study carried out on 2 thioredoxins (Trx) (western blot, immunolocalisation in situ) showed the expression of Trx h1 a week after inclination and the localization of Trx h1 and Trx h2 in the amyloplasts. These results led to suggest that molecular events leading to stem reorientation are different according to the analyzed tissue. It is probable that each region of the stem receives and responds differently to gravity signal.
Le redressement du peuplier suite à une stimulation gravitationnelle implique un processus de courbure locale lié à une élongation différentielle dans les zones en croissance primaire et un processus de courbure lié à la différenciation du bois de réaction dans les zones en croissance secondaire. Ces modifications morphogénétiques sont détectées au niveau de la région basale et apicale de la tige de peuplier inclinée. La région basale a développé le bois de tension une semaine après l'inclinaison, alors que la région apicale est réorientée 24 h après l'inclinaison. Ceci implique que les tissus de la région basale et apicale de la tige répondent de façon différente à l'inclinaison. Une étude d'expression menée au niveau du transcriptome a été réalisée à partir des ARNm extraits de tiges ayant été ou non inclinées pendant 45 min. En 45 min., la plante ne s'est pas redressée, mais a perçu le signal. Cette approche a permis d'identifier des transcrits de gènes impliqués dans la graviperception. L'étude de la régulation du transcriptome a été élargie par une analyse de la variation de l'accumulation des protéines extraites de tiges inclinées ou non. Les profils d'électrophorèse bidimensionnelle des conditions non stressées et stressées de la région basale et apicale ont montré une variation dans l'accumulation des protéines. Une analyse par RT-PCR quantitative de certaines protéines différentielles dont l'activité est potentiellement régulée par la thioredoxine (Trx) montre une accumulation de transcrits variable entre la région apicale et basale et des changements d'expression rapides et transitoires. Une étude complémentaire sur 2 thiorédoxines (Trx) (western blot, immunolocalisation in situ) a permis de montrer d'une part l'expression de Trx h1 une semaine après l'inclinaison et d'autre part la localisation de Trx h1 et Trx h2 au niveau des amyloplastes. L'ensemble de ces résultats a conduit à suggérer que les évènements moléculaires conduisant à la réorientation de la tige sont différents selon le tissu analysé. Probablement, chaque partie de la tige reçoit et répond différemment au signal gravité.
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Dates et versions

tel-00725935 , version 1 (28-08-2012)

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  • HAL Id : tel-00725935 , version 1

Citer

Wassim Azri. Mécanismes moléculaires de la graviperception chez le peuplier (Populus tremula x Populus alba). Génétique des plantes. Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II; Université d'Auvergne - Clermont-Ferrand I; Université Tunis El Manar (Tunisie), 2009. Français. ⟨NNT : 2009CLF21915⟩. ⟨tel-00725935⟩
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