Rôle du facteur de transcription VvCRF4 dans la thermotolérance de la vigne : caractérisation et réponse au stress thermique

Role of VvCRF4 transcription factor in grapevine thermotolerance : characterization and response to heat

• Auteur / Autrice : Cécile Prévot
• Direction : Fatma Ouaked-Lecourieux
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences agronomiques
• Date : Soutenance le 16/12/2024
• Etablissement(s) : Bordeaux
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la vie et de la santé (Talence, Gironde ; 1993-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Écophysiologie et génomique fonctionnelle de la vigne (Villenave d'Ornon, Gironde)
• Jury : Président / Présidente : Sylvain La Camera
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Frédéric Delmas
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Isabelle Gaillard, Markus Rienth

Mots clés

Mots clés contrôlés

Plantes -- Effets du climat

Plantes -- Effets du stress

Facteurs de transcription

Plantes -- Métabolisme

Effets des hautes températures

Vigne

Mots clés libres

Vigne

Génomique fonctionnelle

Stress chaud

Facteurs de transcription

Métabolisme

VvCRF4

Grapevine

Functional genomics

Heat stress

Transcription Factors

Metabolism

VvCRF4

Résumé

Dans le contexte du changement climatique, comprendre les mécanismes d’adaptation de la vigne aux vagues de chaleur extrême, de plus en plus fréquentes, est essentiel pour préserver sa culture. L’identification de gènes clés impliqués dans la réponse au stress thermique est cruciale pour favoriser l’adaptation de la vigne et maintenir la qualité du raisin. Ces gènes peuvent également servir de marqueurs moléculaires pour sélectionner des variétés plus tolérantes à la chaleur. Parmi ces gènes, les facteurs de transcription occupent une place centrale dans la régulation des réponses au stress chaud, bien que leur caractérisation reste incomplète. Ce travail de thèse se concentre sur l’implication de VvCRF4, un facteur de transcription de la famille AP2-ERF, induit par la chaleur et jouant un rôle clé dans la thermotolérance de la vigne. Ainsi, grâce à des approches de transgénèse appliquées à la microvigne, nous avons démontré que la surexpression de VvCRF4 améliore significativement la thermotolérance. De plus, une combinaison d’analyses transcriptomiques, cistromiques et métabolomiques a permis d’identifier des gènes et des voies métaboliques associés à l’activation de VvCRF4 dans le contexte des températures élevées. Ces résultats contribuent à une meilleure compréhension des mécanismes moléculaires à l’œuvre dans la réponse de la vigne au stress chaud et ouvrent de nouvelles perspectives pour le développement de variétés de vigne plus résilientes face aux défis posés par le changement climatique.

In the context of climate change, understanding the mechanisms by which vines adapt to the increasing frequency of heat waves is crucial for maintaining vine growth. Identifying key genes involved in the heat stress response is of paramount importance to promote grapevine adaptation and maintain grape quality. Such genes can also be used as molecular markers for breeding heat-tolerant varieties. Among these genes, transcription factors play a pivotal role in the regulation of heat stress responses, despite their incomplete characterization. The present thesis focuses on the involvement of VvCRF4, a transcription factor belonging to the AP2-ERF family, which is induced by high temperatures and plays a key role in grapevine thermotolerance. Using a transgenic approach in microvines, we demonstrated that VvCRF4 overexpression significantly improves thermotolerance. In addition, a combination of transcriptomic, cistromic and metabolomic approaches enabled the identification of genes and metabolic pathways associated with VvCRF4 activation under high temperatures. These findings contribute to a better understanding of the molecular mechanisms underlying grapevine's response to heat stress, and open up new prospects for developing more resilient grapevine varieties to face the challenges raised by climate change.