Lignin genes regulation in Flax bast fibers

Abstract

Le lin est une plante annuelle cultivée pour ses fibres longues et ses graines oléagineuses. Les fibres sont traditionnellement employées dans l’industrie textile et, depuis peu, incorporées dans des agro-matériaux. Les fibres longues sont situées dans la tige entre l’écorce et le bois, en périphérie du phloème. Les cellules fibreuses sont essentiellement composées de parois secondaires dans lesquelles la teneur en lignine est faible (2% à 4%). C’est pourquoi, elles sont qualifiées d’« hypolignifiées ». En effet, une paroi secondaire « classique » est généralement composée de 40 à 50% de cellulose et de 20 à 30% de lignine. Ainsi, nous suggérons l'existence d'une régulation particulière lors de la mise en place de cette paroi. On ne retrouve ce type de paroi secondaire que dans de très rares cas chez les végétaux comme dans d'autres fibres phloémiennes présentes par exemple chez le chanvre, mais aussi dans les couches G du bois de tension. Le lin est donc un bon modèle d’étude pour la compréhension de la régulation de la lignification des parois secondaires. Mes travaux visent ainsi à améliorer nos connaissances sur les mécanismes cellulaires et moléculaires permettant de mettre en place une telle paroi. Les raisons pour lesquelles ces fibres contiennent de faibles quantités de lignine demeurent complètement inconnues. Différentes pistes peuvent être explorées et parmi celles-ci, l'existence de phénomènes de régulations géniques spécifiques à ces types cellulaires. Les travaux réalisés dans le cadre de ma thèse s'inscrivent dans l'hypothèse de l'existence d'une régulation transcriptionnelle à ce niveau.Flax is an annual species cultivated for its fibers and seed oil. Flax bast fibers are traditionally used in textiles and since more recently, they are integrated in composite materials used in automobile and construction industries. These fibers are located between the epidermis and the secondary xylem. Their cell walls contain unusually low amounts of lignin (2 %) compared to more classical secondary cell walls (between 20 and 30 %). So we suggest the existence of a special regulatory control of lignification within these fibers. The same types of cell walls also exist in other bast fibers such as in hemp but also in the G-layer of tension wood. Flax is a suitable model to gain knowledge on the lignification process. The reason why the bast fibers are hypolignified is completely unknown and may be due to a regulatory control at the gene transcription level