Événements cellulaires et régulations au cours de la morphogenèse foliaire chez Arabidopsis thaliana

Cellular events and regulations during leaf margin morphogenesis in Arabidopsis thaliana

• Auteur / Autrice : Léo Serra
• Direction : Catherine Perrot-Rechenmann
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie
• Date : Soutenance le 25/04/2019
• Etablissement(s) : Université Paris-Saclay (ComUE)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences du végétal : du gène à l'écosystème (Orsay, Essonne ; 2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut Jean-Pierre Bourgin (Versailles ; 2010-....)
• Partenaire(s) de recherche : établissement opérateur d'inscription : Université Paris-Sud (1970-2019)
• Jury : Président / Présidente : Marianne Delarue
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Catherine Perrot-Rechenmann, Marianne Delarue, Stéphanie Robert, Kris Vissenberg, Christophe Godin
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Stéphanie Robert, Kris Vissenberg

Mots clés

Mots clés contrôlés

Auxines

Plantes -- Morphogenèse

Mots clés libres

Auxine

Morphogenèse foliaire

Croissance

Auxin

Leaf morphogenesis

Growth

Résumé

Comprendre comment la coordination des cellules entre elles permet l’émergence d’une forme est une des questions les plus fascinantes en biologie du développement. Au cours de cette thèse, nous avons utilisé les premiers stades de développement des feuilles dentelées d'Arabidopsis thaliana comme modèle pour étudier la relation entre les évènements cellulaires et la morphogenèse. Pendant le développement des feuilles d'Arabidopsis thaliana, le contrôle fin de la prolifération et de l'expansion cellulaire permet la croissance différentielle au niveau de la marge foliaire, nécessaire à la formation des indentations. Dans ce modèle, la croissance différentielle est le résultat de l'interaction entre la signalisation de l’auxine et l’activité des facteurs de transcription CUP SHAPED COTYLEDONS impliqués dans le maintien de l'identité des domaines frontières. Pour affiner la compréhension des relations complexes entre les facteurs de transcriptions CUC, les réponses auxiniques et les événements cellulaires à l'origine des indentations foliaires, nous avons utilisé des expériences d’imagerie en temps réel sur des primordia foliaires de lignées exprimant des rapporteurs de développement et/ou de réponse auxinique. Nos résultats ont révélé un contrôle dynamique de la croissance différentielle à la marge des feuilles et l'implication critique de CUC3 dans la répression locale de la croissance cellulaire.

How a shape arises from the coordinated behavior of cells is one of the most fascinating questions in developmental biology. Here we used the early stages of development of serrated leaves in Arabidopsis thaliana as a model to study the tight relation between cellular behaviour and morphogenesis. During Arabidopsis thaliana leaf development the fine control of cell proliferation and cell expansion sustains differential growth at the margin required for the formation of leaf outgrowth named teeth. In this model, differential growth is the result of interplay between auxin signaling and CUC transcription factors that are involved in the maintenance of boundary domain identity. To clarify the interconnected relations between patterns of CUC TFs and auxin responses as well as the cellular events behind serrations we used time-lapse experiments on vegetative primordia of lines expressing developmental and/or auxin response reporters. Our results revealed a tight and dynamic control of differential growth at the leaf margin and the critical involvement of CUC3 in the local repression of cell growth in combination with low auxin responses.