Influence du genotype maternel sur les divisions cellulaires dans l'embryon : consequences pour le potentiel de croissance de la graine de pois

• Auteur / Autrice : CLAIRE LEMONTEY
• Direction : Jean-Pierre Boutin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences biologiques et fondamentales appliquées. Psychologie
• Date : Soutenance en 1999
• Etablissement(s) : Institut national agronomique Paris-Grignon (1971-2006)

Résumé

L'objectif de cette these est la comprehension de l'influence du genotype maternel sur les divisions cellulaires dans l'embryon de pois. Des experiences de croisements reciproques ont ete realisees entre differents genotypes choisis sur le critere de poids de graines les plus contrastes possibles. Ces croisements ont confirme la forte influence maternelle sur le developpement des graines ainsi que sur leur poids final. Des comptages cellulaires ont mis en evidence que le poids de la graine mature est fortement correle au nombre de cellules cotyledonaires et, dans une moindre mesure, a la taille des cellules de l'embryon, et que l'influence maternelle s'exerce donc sur ces deux caracteristiques. Parallelement, des analyses de l'adn nucleaire par cytometrie en flux ont permis de montrer qu'il existe egalement un effet maternel tres net sur le niveau final d'endoreduplication dans la graine a maturite. En revanche, l'etude de la cinetique d'apparition du phenomene d'endoreduplication a permis d'etablir qu'il n'existe pas d'influence maternelle sur la duree de la phase de divisions cellulaires. Les differences de nombre de cellules cotyledonaires observees chez les hybrides reciproques seraient donc dues a des differences de taux de divisions cellulaires lors de la premiere phase de developpement de la graine. Les compositions en sucres (glucose, fructose, saccharose) des differents compartiments des graines issues des croisements reciproques (tegument, liquide apoplastique, embryon) ont ete determinees au cours des premiers stades de l'embryogenese (soit entre 9 et 15 jours apres la pollinisation). Les graines presentant a maturite une taille finale plus importante possedent un liquide apoplastique plus riche en hexoses lors de la phase de divisions cellulaires. La chute des teneurs en hexoses coincide avec l'entree de l'embryon en phase de maturation. Cette variation de la concentration en hexoses est etroitement reliee aux seules variations de l'activite invertase acide du liquide apoplastique. Des cultures in vitro d'embryons de pois immatures ont ete conduites afin de tester les effets de l'enrichissement et/ou l'appauvrissement du milieu en sucres (hexoses et saccharose) sur les divisions cellulaires dans l'embryon. Il a ete ainsi montre que les hexoses maintiennent un index mitotique eleve dans l'embryon, alors que le saccharose favorise l'entree en phase de maturation. Une etude plus poussee de l'espace apoplastique des graines devrait permettre une meilleure connaissance de l'effet maternel sur le developpement des graines de pois.