Diversité fonctionnelle des gènes impliqués dans le contrôle de l'architecture paniculaire chez le riz
Auteur / Autrice : | Kim Nhung Ta |
Direction : | Pascal Gantet, Stéphane Jouannic |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Biologie Intégrative des Plantes |
Date : | Soutenance le 05/12/2014 |
Etablissement(s) : | Montpellier 2 |
Ecole(s) doctorale(s) : | Systèmes Intégrés en Biologie, Agronomie, Géosciences, Hydrosciences, Environnement (Montpellier ; École Doctorale ; 2009-2015) |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Diversité et Adaptation et Développement des plantes (DIADE), Montpellier |
Jury : | Examinateurs / Examinatrices : Pascal Gantet, Stéphane Jouannic, Patrick Laufs, Michiel Vandenbussche, Michel Lebrun, Catherine Damerval |
Rapporteurs / Rapporteuses : Patrick Laufs, Michiel Vandenbussche |
Mots clés
Résumé
L'architecture de la panicule de riz est l'un des caractères morphologiques majeurs du potentiel de rendement, sélectionné lors de sa domestication. Une panicule est une structure ramifiée, composée d'un axe principal (rachis), de branches primaires, et d'ordres supérieurs de branchement (branches secondaires et tertiaires) et enfin les épillets. Cette structure, qui dépend de l'activité des méristèmes axillaires au cours du développement de la panicule, montre une grande diversité à la fois inter-spécifique (espèces cultivées vs espèces sauvages apparentées) et intra-spécifiques (riz asiatique et / ou africain). Plusieurs gènes/QTL importants ont été caractérisés chez Oryza sativa pour le contrôle de l'architecture de la panicule en régulant l'identité des méristèmes, la division cellulaire et la signalisation hormonale. Cependant, les mécanismes liés à la diversité de la panicule de riz et son évolution dans le contexte de la domestication sont encore largement inconnus. Durant ma thèse, j'ai principalement contribué à l'étude des bases histologique et moléculaires de la diversité de la panicule entre l'espèce africaine Oryza glaberrima et Oryza barthii, l'espèce sauvage apparentée. J'ai analysé les profils d'expression d'orthologues à des gènes de O. sativa liés au développement de la panicule et participé à l'analyse transcriptomique de petits ARN dans les premiers stades de développement de la panicule. Ce travail a révélé une différence de période d'initiation et de niveau d'expression de ces gènes au cours du développement de la panicule entre les deux espèces, conjointement avec une forte conservation de leurs domaines d'expression. Les gènes qui favorisent l'activité des méristèmes sont sur-accumulés sur une période plus longue au cours du développement de la panicule chez l'espèce cultivée, tandis que les gènes liés au développement des épillets se comportent de manière opposée. Ces travaux ont également montré une altération similaire de l'expression des membres de la voie de siRNA phasés initiés par miR2118, voie connue pour être impliquée dans la gamétogenèse mâle. L'ensemble de ces résultats suggère que la diversité de complexité de la panicule chez les riz africains reposerait sur des altérations hétérochroniques de l'activité de ramification et de déterminisme des méristèmes d'épillets.