Thèse en cours

analyse de la plasticité du développement de la panicule du riz en réponse à la dynamique source-puit en carbone de la plante : étude de cas d'isolignes QTSN
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Triangle exclamation pleinLa soutenance a eu lieu le 26/11/2015. Le document qui a justifié du diplôme est en cours de traitement par l'établissement de soutenance.
Auteur / Autrice : Dewi Erika Adriani
Direction : Delphine Luquet
Type : Projet de thèse
Discipline(s) : BIP - Biologie Intégrative des Plantes
Date : Inscription en doctorat le
Soutenance le 26/11/2015
Etablissement(s) : Montpellier, SupAgro en cotutelle avec Bogor Agricultural University (IPB)
Ecole(s) doctorale(s) : Systèmes Intégrés en Biologie, Agronomie, Géosciences, Hydrosciences, Environnement (Montpellier ; École Doctorale ; 2009-2015)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : AGAP Institut, Amélioration Génétique et Adaptation des Plantes
Jury : Examinateurs / Examinatrices : Tanguy Lafarge, Sudirman Yahya, Andrieu Bruno, Suwarno Suwarno, . Dadang, Maya Melati, Buang Abdullah, Nobuya Kobayashi
Rapporteurs / Rapporteuses : Andrieu Bruno, Suwarno Suwarno

Résumé

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Le développement de la panicule de riz inclut l'initiation des axes, leur allongement et la formation des épillets, processus élémentaires qui ont lieu pendant la phase reproductive. Ils sont actuellement la cible privilégiée des programmes de sélection qui visent à augmenter le potentiel de rendement par des panicules plus grosses dans un contexte d'une large diversité phénotypique et d'une sensibilité reconnue aux interactions Génotype x Environnement. Bien que de nombreuses études se soient intéressées au contrôle génétique et environnemental de la morphologie de la plante, celui de l'architecture paniculaire a été peu analysé. Ce travail vise à analyser la plasticité de l'architecture de la panicule de riz en termes de dimension, de nombre d'épillets et d'axes, et de la longueur des axes, et de ses déterminants en lien avec la morphogénèse de la plante entière, le taux de croissance et les interactions source:puits. Il a concerné des lignées isogéniques (NILs) à fond génétique IR64 et IRRI146 enrichi du QTL qTSN4 ou qTSN12, et de leurs lignées parentales. Au cours d'essais antécédents à l'IRRI, Philippines, le QTL qTSN4 (gène SPIKE) a été associé à une feuille drapeau plus large et un nombre de grains par panicule plus important, mais aussi à une éventuelle compensation par le nombre de panicules, pour un rendement plus élevé en conditions favorables (Fujita et al, 2012, 2013). Bien que ce QTL soit accompagné d'organes source et puits plus grands, son effet n'a pas été étudié à l'échelle plante entière et pourrait conduire à des avancées sur le contrôle de cette plasticité. Dans le but d'analyser la réponse à l'environnement, les plantes ont été cultivées en conditions contrastées d'accès à la lumière, avec ou sans ombrage en serre à Montpellier, ou à des densités différentes au champ (normales ou élevées) ou en serre (normales ou faibles) à l'IRRI. L'effet du qTSN sur la taille de panicule a été confirmé pour la tige principale sur la longueur totale de branches, et le nombre de branches et d'épillets. Cet accroissement a été associé à l'augmentation de la taille des organes des phytomères supérieurs, c.a.d la surface des 3-4 feuilles et la section des 3-4 entre-nœuds des derniers phytomères, mais aussi du taux de photosynthèse, des réserves en amidon et de la teneur en azote de la feuille, et à la diminution de la surface foliaire spécifique. Plus précocement, il est à noter un arrêt précoce du tallage observé avant l'initiation de la panicule et corrélé au taux de croissance de la tige principale. Cet arrêt est suggéré être le moteur de la performance supérieure de la tige principale en présence du qTSN. De manière plus intégrée, la performance de l'allèle qTSN à l'échelle de la tige principale n'a pas été confirmée à l'échelle de la plante entière: des effets sur d'autres caractères morphologiques, comme la compensation entre la taille de la panicule et leur nombre, ont été observés, et la taille de la panicule n'a pas été la cible phénotypique première de ce QTL. En fait, la variation de la taille de la panicule apparaît comme la conséquence de l'arrêt précoce du tallage et de l'augmentation du taux de croissance de la tige principale pendant la phase reproductive, expliquant notamment les interactions G x E observées. Les qTSN4 et qTSN12 semblent ainsi avoir un effet sur le fonctionnement de la plante dès la phase végétative. Comme montré au cours de cette étude, et publié dans la littérature, la valeur ajoutée du qTSN dépend aussi des pratiques culturales mises en place (rayonnement pendant la période de culture, fertilisation, profondeur de sol). Les sorties de ce travail visent à fournir une meilleure compréhension des caractères expliquant la diversité génétique et la plasticité phénotypique de l'architecture de la panicule en réponse aux relations source:puits en C dans la plante.