Caractérisations biochimique et microscopique du piège extracellulaire de racine et des exsudats racinaires de trois essences ligneuses sahéliennes : balanites aegyptiaca D., Acacia tortilis subsp. raddiana S., et tamarindus indica L

Biochemical and microscopic characterization of the root extracellular root trap and root exudates of three Sahelian woody seedlings : Balanites aegyptiaca D., Acacia tortilis subsp. raddiana S. and Tamarundus indica L.

• Auteur / Autrice : Alexis Carreras
• Direction : Marie-Laure Gueye-Follet, Déborah Goffner
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Aspects moleculaires et cellulaires de la biologie
• Date : Soutenance le 28/03/2018
• Etablissement(s) : Normandie
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Normande de biologie intégrative, santé, environnement (Mont-Saint-Aignan, Seine-Maritime)
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Laboratoire de glycobiologie et matrice extracellulaire végétale (Mont Saint-Aignan (Seine-Maritime) ; 2009-....)
• Partenaire(s) de recherche : Etablissement de préparation de la thèse : Université de Rouen Normandie (1966-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de glycobiologie et matrice extracellulaire végétale (Mont Saint-Aignan (Seine-Maritime) ; 2009-....)
• Jury : Président / Présidente : Olivier Van Wuytswinkel
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Arnaud Lehner, Barbara Pawlak
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Christophe Clément

Mots clés

Mots clés contrôlés

Plantes ligneuses

Azospirillum

Plantes -- Exsudats

Tamarindus

Acacia tortilis

Balanites aegyptiaca

Mots clés libres

Arabinogalactanes protéines (AGPs)

Balanites aegyptiaca

Acacia tortilis subsp raddiana

Tamarindus indica

Azospirillum brasilense

Piège extracellulaire de racine (RET)

Exsudats racinaires

Cellules frontières (CFs)

Ligneux

Arabinogalactan proteins (AGPs)

Balanites aegyptiaca

Acacia tortilis subsp raddiana

Tamarindus indica

Azospirillum brasilense

Root extracellular trap (RET)

Root exudates

Root border cells (RBCs)

Woody plants

Résumé

La coiffe racinaire est cruciale à la croissance et survie du méristème subapical de racine. Elle libère des cellules frontières (CFs) qui assurent la protection de l’apex racinaire. Les CFs associées à leur mucilage forment le piège extracellaire de racine (RET). La caractérisation du RET et des exsudats racinaires de trois essences ligneuses sahéliennes à partir de plantules cultivées in vitro a été réalisée. B. aegyptiaca et A. raddiana prospèrent dans les zones semi-arides, à l’opposé de T. indica. La morphologie des CFs et l’organisation du RET ont été déterminées par microscopie. La compostion en glycopolymères et la détection des arabinogalactanes proteines (AGPs) dans le RET et les exsudats racinaires ont été déterminées par des analyses biochimiques. L’effet des exsudats racinaires sur la croissance d’Azospirillum brasilense, une bactérie bénéfique pour la plante a été évalué. B. aegyptiaca produit des CFs de type border cells (BCs) alors que les autres Fabaceae produisent des BCs et des border-like cells. Les BCs sont entourées d’un dense mucilage riche en polymères de paroi. Le RET et les exsudats racinaires issus de B. aegyptiaca et A. raddiana sont plus riches en AGPs que ceux provenant T. indica. Les AGPs pourraient contribuer à la survie des plantules dans un contexte semiaride. Ce travail ouvre de nouvelles perspectives de recherche concernant l'implication du RET dans la survie des plantes à l'aridité.

The root cap is primordial for seedling growth and supports root apical meristem integrity. The root cap releases root border cells (RBCs) that surround the root tip and ensure seedling protection against numerous stresses. RBCs and their associated mucilage form the root extracellular trap (RET). Here, RET and root exudate characterization of three Sahelian woody seedlings are performed. In contrast to B. aegyptiaca and A. raddiana which thrive in semi-arid areas, T. indica is more sensitive to drought. B. aegyptiaca, A. raddiana and T. indica seedlings were sub-cultured in vitro. RBC morphologies and RET organization were determined using microscopic approaches. The polysaccharide composition and arabinogalactan protein (AGP) content were determined by biochemical approaches in the RET and the root exudates. Moreover, the effect of root exudates on the growth of Azospirillum brasilense a plant benefical bacteria has been performed. While B. aegyptiaca produces only border cell (BC) type, the two Fabaceae seedlings release both BCs and border-like cells (BLCs). BCs are enclosed in a dense mucilage enriched in cell wall polymers. Compared to T. indica, RET and root exudates of B. aegyptiaca and A. raddiana include more abundant AGPs. In this context, AGPs could contribute to woody seedling survival. This work opens new research perspectives regarding involvement of RET in plant survival to aridity.