Ecophysiologie moléculaire de la tolérance à la sécheresse chez une Fabacée tropicale, Vigna unguiculata (clonage et étude d'un nouveau gène codant un inhibiteur de protéase)

PARIS12-CRETEIL BU Multidisc. (940282102) / SudocSudocFranceF

Réponses adaptatives de l'arachide aux contraintes environnementales (caractérisation d'un nouvel inhibiteur de sérine protéinase)

Les principales contraintes subies par l'arachide sont la sécheresse et l'infection par Aspergillus flavus. Notre étude a porté sur l'identification de paramètres agro-physiologiques et moléculaires pertinents pour une sélection variétale précoce. L'analyse de quatre génotypes de référence a permis leur classement en fonction de leur tolérance à la sécheresse et de leur résistance à A. flavus. Par ailleurs, 3 ADNc partiels codant une PLDa (ah-pld), une cystéine protéinase (ah-cp) et une sérine protéinase (ah-sp) ainsi que 2 ADNc complets codants une protéine LEA (ah-lea) et un inhibiteur de sérine protéase (pbbi) ont été identifiés. L'expression de ces gènes est différentielle en fonction de l'intensité du déficit hydrique et du degré de tolérance à la sécheresse du cultivar. De plus, ces résultats sont en accord avec ceux obtenus sur la base de caractères agronomiques et physiologiques permettant. L'étude du rôle adaptatif de pbbi au déficit hydrique a conduit à la production de la protéine recombinante dans Escherichia coli et à la transformation in planta d'Arabidopsis thaliana.Peanut often suffers from drought and seed contamination by Aspergillus flavus. To identify relevant agro-physiological and molecular parameters for early selection of varieties, different experimental systems were developed. The analysis of four reference genotypes allowed their ranking according to both their tolerance to drought and resistance to A. flavus. In addition, 3 partial cDNAs coding a PLDa (ah-pld), a cysteine proteinase (ah-cp), a serine proteinase (ah-sp) and 2 full-lenght cDNAs coding a LEA protein (ah-lea) and a serine protease inhibitor (pbbi) were identified. Comparison of the cultivars allowed observation of differential gene expressions in relation with the intensity of water deficit and the cultivar's tolerance to drought. Moreover, these results are correlated with the cultivars profiles defines on the basis of agronomic and physiological traits. The study of the possible role of pbbi in adaptation mechanisms to water deficit led to the production of recombinant protein in Escherichia coli and in planta genetic transformation of Arabidopsis thaliana plants.PARIS12-CRETEIL BU Multidisc. (940282102) / SudocSudocFranceF

Amélioration variétale de l'arachide (Arachis hypogaea L.) pour l'adaptation à la sécheresse (proposition d'une approche intégrée pour la sélection)

La sécheresse est une contrainte multiforme s'exprimant â différents niveaux d'organisation du végétal. Ce travail vise une intégration des connaissances réalisée sur la base d'expérimentations conduites au Sénégal dans le cadre dun programme de sélection pour l'augmentation du rendement de l'arachide en zone sèche. Le premier chapitre analyse un plan de croisement en demi diallèle réalisé sur une population en cours d'amélioration par sélection récurrente sur la hase de caractères d'adaptation à la I sécheresse. Un calcul d'index de sélection, réalisé au moyen du logiciel de génétique quantitative DIOGENE. a permis d'estimer les J espérances de gains génétiques relatives aux cinq principaux caractères agronomiques en fonction de la pression de sélection. Dans le deuxième chapitre. la variabilité de caractères phénologiques, agronomiques et physiologiques, a été étudiée sur une gamme réduite de cinq nouvelles variétés précoces. La période de mesure la plus favorable à la détection des différences variétales a été précisée pour ces caractères. Les indices de réponse au déficit hydrique en termes de rendement et les coefficients de partitions de matière sèche des nouvelles variétés ont été supérieurs à ceux du témoin. Le troisième chapitre approfondit cette étude de variabilité en la ciblant sur du nouveau matériel génétique à variabilité génétique étroite constitué par deux séries de lignées quasi-isogéniques. Létude a montré qu'une variabilité génétique s'exprimait sur certains caractères malgré le fort niveau d'apparentement de ces lignées. Certaines corrélations statistiques entre caractères physiologiques, notamment les paramètres de la fluorescence chlorophyllienne, et rendements en gousses ont été significatives mais non stables en fonction des années et du traitement hydrique. Ces résultats indiquent que les stratégies d'adaptation de l'arachide au champ sont dif'férentes selon l'intensité du déficit hydrique et l'origine génétique des lignées. Une étude physiologique réalisée sur quatre cultivars (cv) en conditions de déficit hydrique précoce en serre a mis en évidence les stratégies d'adaptation observées au champ. La première stratégie fait appel à une fermeture tardive des stomates accompagnée d'une résistance protoplasmique forte et la deuxième permet le maintien d'un statut hydrique élevé durant le stress. Cette dernière stratégie parait moins efficace que la première en terme de productivité au champ chez l'arachide. Ce travail a été poursuivi à l'échelle moléculaire sur les mêmes cvs. [ cinétiques de l'expression des gènes (transcrits), obtenus par RT-PCR en conditions de déficit hydrique croissant, ont montré que la sécheresse induit une stimulation d'une phospholipase D et d'une cystéine protéase chez le cv le plus sensible alors que le gène de LEA est plus stimulé chez le résistant. Ces expérimentations L interconnectées conduites aux différentes échelles d'organisation de la plante ont permis de proposer un modèle méthodologique général et de créer des cvs améliorés répondant à la demande sociale.PARIS12-CRETEIL BU Multidisc. (940282102) / SudocSudocFranceF