Approches génétiques et physiologiques de la rhizogenèse adventive chez Arabidopsis : vers une meilleure compréhension des mécanismes régulateurs

Genetic anf physiological approaches of adventitious rooting in Arabidopsis : towards a better understanding of the regulatory mechanisms

• Auteur / Autrice : Céline Sorin
• Direction : Catherine Bellini
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences biologiques. Biologie et écologie végétale
• Date : Soutenance en 2004
• Etablissement(s) : Paris 11
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne)

Mots clés

Mots clés libres

Argonaute 1

Résumé

La rhizogenese adventive est un mecanisme essentiel pour la propagation d'especes ligneuses mais egalement pour l'adaptation a des conditions environnementales particulieres. C'est un processus complexe affecte par de multiples facteurs tels que l'auxine et la lumiere. Il est aussi controle genetiquement. Cependant, les mecanismes moleculaires impliques dans cet aspect du developpement sont tres mal connus. Disposant de plusieurs mutants d'a. Thaliana affectes dans leur capacite a faire de la rhizogenese adventive, nous avons par des approches genetiques et physiologiques voulu mieux comprendre qu'elles etaient les voies de signalisation impliquees. Ainsi la caracterisation des mutants superroot (sur1 et sur2) qui font spontanement des racines adventives et argonaute1 (ago1) qui en font difficilement, nous a permis de mettre en evidence l'interaction entre l'auxine et la lumiere. Nous avons montre qu'une mutation dans le gene ago1 perturbe l'homeostasie de l'auxine et les voies de signalisation par la lumiere. En effet, le mutant ago1 est hypersensible a la lumiere et a un niveau d'auxine libre plus faible dans la partie aerienne. Ceci est de plus correle au defaut de rhizogenese adventive. Des approches de proteomique et des etudes d'expression de certains genes ont permis de proposer des genes candidats potentiellement impliques dans le processus de rhizogenese adventive ou dans le controle de l'homeostasie de l'auxine.

Adventitious rooting is essential for propagation of woody species and for adaptation to particular environmental conditions. It is a complex process affected by multiple factors like auxin and light. It is also genetically controlled but the molecular mechanisms involved are unknown. To obtain insight into those mechanisms, a. Thaliana mutants were utilised for a series of genetic and physiological experiments. The importance of auxin and light in the regulation of adventitious rooting was demonstrated by the characterisation of superroot (sur1 and sur2) mutants that spontaneously make adventitious roots, and argonaute 1 (ago1) mutants that are barely able to make adventitious roots. We have shown that a mutation in ago1 disrupt auxin homeostasis and light transduction pathways in the apical part. This is correlated to adventitious rooting defect. Proteomics and gene expression analysis at the transcriptional level allowed us to propose candidates genes potentially involved in adventitious rooting or in the control of auxin homeostasis.