Etude des facteurs génétiques contrôlant les phases précoces de l’embryogenèse somatique chez Brachypodium distachyon
Auteur / Autrice : | Houssein Wehbi |
Direction : | Pierre Hilson |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Sciences agronomiques |
Date : | Soutenance le 28/02/2020 |
Etablissement(s) : | université Paris-Saclay |
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-....) |
référent : Université Paris-Saclay. Faculté des sciences d’Orsay (Essonne ; 2020-....) | |
Jury : | Examinateurs / Examinatrices : Mohammed Bendahmane, María Pilar Vallés, Fabienne Delporte, Jean-Luc Verdeil, Oumaya Bouchabke, Jean-Denis Faure |
Rapporteurs / Rapporteuses : Mohammed Bendahmane, María Pilar Vallés |
Mots clés
Résumé
L'embryogenèse somatique (ES) est la voie de développement par laquelle les cellules somatiques changent d'identité et recouvrent la capacité de se diviser et de produire des structures embryonnaires, en l'absence de reproduction sexuelle. Les méthodes de culture in vitro basées sur l'ES sont couramment appliquées pour la transformation génétique et l'édition du génome de nombreuses plantes, y compris les principales céréales cultivées, même si les processus cellulaires impliqués sont encore mal compris. Nous avons caractérisé les premiers événements conduisant à la production d'embryons somatiques dans des tissus dérivés d'embryons zygotiques immatures de Brachypodium distachyon et traités par une auxine exogène, le 2,4-D. Nous avons observé, en accord avec des travaux antérieurs, que certaines cellules du scutellum reprennent leurs divisions mitotiques quelques jours après application du 2,4-D, préfigurant ainsi les nouvelles régions méristématiques formées à des stades ultérieurs. Grâce à l'analyse des domaines réactifs dans les explants qui étaient soit fixés (colorants, hybridation in situ), soit vivants (expression de protéines fluorescentes), nous avons identifié les gènes qui marquent ces premiers changements cellulaires. En combinant les informations recueillies avec une haute résolution spatiale et temporelle, nous avons également identifié quels types de cellules somatiques évoluent en tissus embryogènes. Nos résultats indiquent que ces lignées cellulaires peuvent également être identifiées par inférence sur la base des transcriptomes de cellules individuelles préparées à partir des mêmes explants. Notre étude met en évidence les gènes et les modules fonctionnels associés - et potentiellement moteurs - de la transition cellulaire entre état somatique et embryogène. Ce travail fournit des données originales pour étudier plus en détail les mécanismes qui contrôlent la totipotence des cellules végétales. L'implication des gènes candidats dans ce processus sera confirmée par des analyses fonctionnelle et phénotypique de la réponse in vitro des explants.