Etude de la dynamique de la croissance racinaire par microspectroscopie infra rouge à transformée de Fourier chez arabidopsis thaliana

Chemical imaging of root growth using Fourier transform infrared spectroscopy in arabibopsis thaliana

• Auteur / Autrice : Aurélie Urbain
• Direction : Grégory Mouille, Jean-Jacques Daudin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences biologiques. Sciences du végétal
• Date : Soutenance en 2009
• Etablissement(s) : Paris 11
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Arabidopsis thaliana

Fourier, Spectroscopie infrarouge à transformée de

Mots clés libres

Croissance racinaire

Résumé

Lors de travaux précédents, nous avons montré que la spectroscopie Infrarouge à Transformée de Fourier (FTIR) est un outil puissant pour la détection de modifications de la paroi cellulaire dans différents fonds mutants chez Arabidopsis thaliana. Le but de ce projet est de mieux définir les modifications pariétales qui apparaissent au cours de l’élongation cellulaire dans un organe en croissance comme la racine. Nous acquérons des spectres infrarouges le long de l’axe d’élongation entre la coiffe (pointe racinaire) et le premier poil racinaire. Nous avons utilisé une méthode statistique d’analyse innovante par segmentation simultanée de processus multiples qui nous permet d’identifier des zones homogènes dans la racine à partir des différences entre spectres infrarouges. Cette méthode permet donc de définir des nombres d’ondes diagnostiques spécifiques de différents stades cellulaires dans la racine. L’effet de traitements herbicides a été étudié via cette approche. Il nous ait apparu possible de voir un parallèle entre les modes d’action spécifiques de ces molécules et les changements dans la segmentation de la racine. Notre approche a permis de développer un nouvel outil permettant d’appréhender les modifications structurales de la paroi au cours de la croissance de la racine

Previous studies in our laboratory established that Fourier transform infrared spectroscopy is a powerful tool for the detection of primary cell wall modifications in different cell wall mutants of Arabidopsis thaliana. Our project goal is to better define cell wall modifications that appear during cell elongation in growing organs such as the root. We acquire infrared spectra along the root elongation axis from the root tip to the first root hair. . We used a innovative statistical algorithm implementing a simultaneous multiple change-point method that allows us to identify homogenous zones in the root from infrared spectra. This method permits the identification of wavenumbers specific for different developmental stages in the root. Using this approach, the effect of herbicide treatments were studied. We were able to establish a relationship between the specific action of these compounds and changes in the position of zones in the root. Our method allowed the development of a new tool that sheds light on structural modifications of the cell wall occuring during growth of the root.