Etude fonctionnelle de trois facteurs de transcription impliqués dans la formation de la paroi secondaire chez le peuplier

Les facteurs de transcription (FT) de la famille R2R3-MYB chez les plantes jouent un rôle important dans la formation de la paroi secondaire des cellules de bois, que ce soit en activant ou en réprimant leurs gènes cibles au sein d un réseau régulationnel complexe. Dans ce travail, nous avons utilisé la transgénèse et l immunoprécipitation de chromatine associée à un séquençage haut-débit (ChIP-SEQ) pour déterminer la fonction de 3 FT R2R3-MYB chez le peuplier. Les peupliers surexprimant MYB090 ont des rayons moins lignifiés ; les tiges présentent une réduction de croissance et de teneurs en lignines. MYB090 régule ses cibles à l aide d un motif très conservé, similaire au motif Gamyb. Ses cibles sont impliquées notamment dans la biosynthèse des lignines, cellulose et xylanes, constituants principaux des parois. Les plantes surexprimant MYB221-SRDX et MYB156 présentent une nette réduction de la lignification des parois de leurs fibres, associée à une réduction de croissance. MYB221 semble avoir pour cibles des gènes codant pour des enzymes du métabolisme, ainsi qu un autre FT de type R2R3-MYB, dont la régulation passe par un motif conservé de type SMRE (Secondary wall MYB-Responsive Element). En conclusion, la combinaison des approches ChIP-SEQ et de transgénèse montre que MYB090 semble être un répresseur transcriptionnel de la lignification, notamment dans les rayons, et de la formation de la paroi secondaire. De même, MYB156 et MYB221 seraient également des répresseurs de la lignification, dans les fibres et les rayons. Cette thèse ouvre des perspectives sur l établissement de réseaux de régulation transcriptionnelle de la formation de la paroi secondaire.Plant R2R3-MYB transcription factors (TF) play an important role in secondary cell wall formation in wood cells, by activating or repressing their target genes within a complex regulatory network. Here, we used genetic engineering and chromatin immunoprecipitation technique, associated to next-generation sequencing (ChIP-SEQ) to determine the function of 3 R2R3-MYB TF in poplar. Plants overexpressing MYB090 had less lignified parenchyma rays. The stem growth and total lignin content were reduced. MYB090 regulates target genes through a highly conserved motif, similar to Gamyb. Its target genes are involved in lignin, cellulose and xylan biosynthesis, which are the major components of secondary cell wall. Poplars overexpressing MYB221-SRDX and MYB156 showed a decrease in fiber cell wall lignification, and a reduced growth. MYB221 have targets encoding for metabolic enzymes but also for another R2R3-MYB TF. MYB221 recognizes its target genes, most probably through SMRE (Secondary wall MYB-Responsive Element) conserved motif. In conclusion, the combination of ChIP-SEQ and genetic engineering approaches shows that MYB090 seems to be a transcriptional repressor of lignification, especially in parenchyma rays. MYB156 and MYB221 are also negative regulators of secondary cell wall lignification, in fibers and parenchyma rays. This work opens new avenues on the building of transcriptional regulatory networks involved in secondary cell wall formation.ORLEANS-SCD-Bib. electronique (452349901) / SudocSudocFranceF

Does sucrose synthase a reversible reaction in vivo in the pea seed coat ?

International audienc

Couche G ou couche tertiaire : quel nom pour la couche interne des fibres du bois de tension ?

Couche G ou couche tertiaire : quel nom pour la couche interne des fibres du bois de tension ?. 11es Journées du Réseau Français des Paroi

11es Journées du réseau français des parois

11es Journées du réseau français des parois. 11. Journées du Réseau Français des Paroi

Physiologie de la formation des parois de fibres de bois

National audienceThe heteroxylated wood of hardwood species is constituted of fibres, vessels and ray cells. Fibres play a prominent role in the mechanical support of the tree and in the ability of trees to reach a big size. Fibres result from cambium activity that takes place just under the bark, between phloem and xylem. The fibre cell wall is made of several layers of a cellulose microfibril network glued into a matrix of lignins and hemicelluloses. These layers widely differ according to their thickness, lignin content and cellulose microfibril orientation. The fibre cell wall can be compared to a composite material, whose properties depend on matrix composition and cellulose microfibril orientation. The wood properties largely result from variations in cell wall composition and arrangement. In this paper, we will review the state of knowledge on wood fibre formation and we will introduce functional genomics strategy currently developed on a model species, poplar, in order to increase our knowledge on wood fibre biogenesis.Les feuillus possèdent un bois hétéroxylé, de structure complexe, constitué principalement de fibres, de vaisseaux et de rayons. Les fibres jouent un rôle primordial dans le soutien mécanique de l'arbre et dans sa capacité à développer des axes de grande taille. Les fibres résultent du fonctionnement d'une assise génératrice appelée cambium et située sous l'écorce de l'arbre entre le bois et le liber. La paroi des fibres est composée de plusieurs couches, formées d'un réseau de microfibrilles de cellulose cimenté dans une matrice d'hémicelluloses et de lignines. Les couches diffèrent par leur épaisseur, leur degré de lignification et l'orientation des microfibrilles de cellulose. La paroi des fibres peut être comparée à un matériau composite dont les propriétés mécaniques varient selon la composition de la matrice et l'angle des microfibrilles de cellulose par rapport à l'axe de la fibre. Les variations de ces paramètres au niveau de la paroi sont en grande partie responsables des propriétés mécaniques du bois. Dans cette revue, nous présentons l'état des connaissances sur la formation des fibres de bois et nous introduisons les approches de génomique fonctionnelle menées chez une espèce modèle, le peuplier, afin d'approfondir les connaissances sur le sujet

Opportunities for Innovation in Genetic Transformation of Forest Trees

The incorporation of DNA into plant genomes followed by regeneration of non-chimeric stable plants (transformation) remains a major challenge for most plant species. Forest trees are particularly difficult as a result of their biochemistry, aging, desire for clonal fidelity, delayed reproduction, and high diversity. We review two complementary approaches to transformation that appear to hold promise for forest trees

Use of poplar for rehabilitation of metal polluted soils

Le Thi VA, Pottier M, Déjardin A, Pilate G, Thomine S (2014) Use of poplar for rehabilitation of metal polluted soils. 11th International Phytotechnologies Conference, Heraklion, Grèce. 30/09-3/10/2014, communication oraleUse of poplar for rehabilitation of metal polluted soils. 11. International Phytotechnologies Conferenc

Is sucrose synthase a key parameter in sink strength determination of the developping pea seed ?

International audienc

Wood formation in Angiosperms

Wood formation is a complex biological process, involving five major developmental steps, including (1) cell division from a secondary meristem called the vascular cambium, (2) cell expansion (cell elongation and radial enlargement), (3) secondary cell wall deposition, (4) programmed cell death, and (5) heartwood formation. Thanks to the development of genomic studies in woody species, as well as genetic engineering, recent progress has been made in the understanding of the molecular mechanisms underlying wood formation. In this review, we will focus on two different aspects, the lignification process and the control ofmicrofibril angle in the cell wall of wood fibres, as they are both key features of wood material properties.La formation du bois est un processus de développement complexe, impliquant cinq étapes majeures : (1) la division des cellules à partir d’un méristème secondaire, appelé le cambium; (2) l’élongation des cellules ; (3) le dépôt d’une paroi secondaire épaisse ; (4) la mort programmée des cellules ; et (5) leur imprégnation par des composés phénoliques conduisant à la formation du bois de coeur. Grâce au développement des techniques de génomique et aux travaux menés sur la caractérisation d’arbres transgéniques, certains mécanismes moléculaires impliqués dans la formation du bois commencent à être mieux connus. Dans cette revue, deux aspects importants pour la qualité du bois seront approfondis : la lignification et le contrôle de l’angle des microfibrilles de cellulose dans la paroi des fibres de bois