Thèse soutenue

Bases moléculaires du développement de la fleur chez Petunia x hybrida

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Auteur / Autrice : Mathilde Chopy
Direction : Michiel Vandenbussche
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences de la vie et de la santé
Date : Soutenance le 22/11/2019
Etablissement(s) : Lyon
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale de Biologie Moléculaire Intégrative et Cellulaire (Lyon ; 1999-....)
Partenaire(s) de recherche : établissement opérateur d'inscription : École normale supérieure de Lyon (Lyon ; 2010-....)
Laboratoire : Laboratoire de Reproduction et Développement des Plantes (Lyon ; 1993-....)
Jury : Président / Présidente : Gwyneth Ingram
Examinateurs / Examinatrices : Michiel Vandenbussche, Gwyneth Ingram, Richard Immink, Edwige Moyroud, Hélène Adam
Rapporteur / Rapporteuse : Richard Immink, Edwige Moyroud

Résumé

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Il a déjà été montré chez plusieurs espèces que quelques gènes architectes (les gènes A, B et C) étaient responsables de l’identité des organes floraux : sépales, pétales, étamines et pistils. Cependant, les réseaux de gènes régulés en aval permettant le développement des organes floraux, et pouvant expliquer une partie de la diversité des plantes à fleurs demeurent peu connus. L’objectif de mon projet de thèse vise à étudier le développement de la fleur de façon plus détaillée avec comme modèle d’étude les fleurs de Petunia x hybrida. Mes travaux de thèse se sont organisés autour de plusieurs axes de recherche, en commençant par l’obtention du transcriptome spécifique aux pétales chez le Pétunia. La stratégie imaginée a été de réaliser un RNA-Seq sur de jeunes fleurs sauvages et sur une collection unique de mutants homéotiques. Les données obtenues nous ont permis d’identifier une liste de 452 gènes présentant un profil d’expression pétale spécifique. Afin d’identifier l’implication de ces gènes dans le développement des pétales, un crible de génétique inverse a été réalisé sur 98 gènes de la liste (95 mutants générés avec le système transposon et 3gènes avec le système CRISPR-Cas9). De façon étonnante, aucun phénotype pétale n’a pu être associé à la mutation des gènes candidats. Cependant dans la population générée pour le crible pétale, nous avons pu observer une population de plantes ségrégeant pour un phénotype avec des défauts dans le développement floral. Nous avons confirmé que ce phénotype n’était pas associé à un des gènes candidats initialement ciblé et par une méthode de génétique directe, nous avons identifié que ce phénotype était causé par une insertion de transposon dans un facteur de transcription R2R3-MYB. Dans un autre chapitre, j’ai ciblé plusieurs gènes avec de potentiels rôles dans le développement de la fleur avec la technique CRISPR-Cas9. Les mutations obtenues dans le gène classe-C PMADS3 ont contribué à une publication (Morel et al., 2018) ainsi qu’à la description de façon plus approfondie des fonctions des gènes de la classe-C chez le Pétunia. Dans la dernière partie, nous avons montré que selon la couche cellulaire où le gène DEF (responsable de l’identité des pétales) est exprimé, le pétale ne présente pas un phénotype sauvage. La croissance et la forme des pétales (tube versus limbe) nécessitent l’intervention et la coordination de plusieurs couches cellulaires (L1, L2 et L3).