Contributions à l'étude de la production d'alcaloïdes tropaniques chez le Datura innoxia : plantes androgénétiques, cultures cellulaires, génie génétique

par Didier Hérouart

Thèse de doctorat en Génie Enzymatique, Bioconversion et Microbiologie

Sous la direction de Brigitte S. Sangwan-Norreel.


  • Résumé

    Les plantes mères des plantes androgénétiques de Datura innoxia ne présentent pas de teneurs alcaloïdiques foliaires différentes entre-elles. En revanche, les plantes androgénétiques 2n, issues d'un premier, puis d'un second cycle d'androgenèse, présentent d'importantes variations quantitatives et qualitatives au niveau du contenu alcaloïdique foliaire. Le caractère surproducteur en scopolamine de certaines plantes est transmissible par autofécondation. Le rôle de l'androgenèse comme source de variabilité est discuté. Des suspensions cellulaires sont initiées à partir de cals cultivés sur un milieu contenant uniquement du lactose comme source carbonée. Une activité béta-galactosidase lactose spécifique est détectée dans le milieu de culture. Ces suspensions cellulaires de D. Innoxia, adaptées au milieu lactose, présentent des capacités de biosynthèse alcaloïdique très faibles. Des essais de clonage de gènes impliqués dans le métabolisme alcaloïdique (arginase, ornithine décarboxylase) sont effectués par des criblages d'une banque d'ADNc de Nicotiana plumbaginifolia et de D. Innoxia. L'impact du génie génétique chez les plantes pour la production de métabolites secondaires est discuté dans le cas du Datura innoxia comme producteur d'alcaloïdes tropaniques.

  • Titre traduit

    Contribution to the study of tropane alkaloids content of Datura innoxia : androgenic plants, cells cultures, genetic engineering


  • Résumé

    The source of Datura innoxia showed no significant variations in the leaf alkaloids content. On the contrary, androgenic 2n plants, obtained after the first and second cycle of androgenesis, showed important quantitative and qualitative variations in the leaf alkaloïds contents. We got tropane alkaloïd overproductive plants, particularly rich in scopolamine. The overproductive characteristic is transmissible by self-fertilization. The role of in vitro androgenesis in inducing variability has been discussed. From lactose adapted calli, we have initiated successfully cell suspension. We have detected an extracellular lactose specific beta-galactosidase activity. This lactose adapted D. Innoxia cell suspension showed low alkaloïd biosynthesis capacity. Cloning assays of genes involved in alkaloïd metabolism (arginase, ornithine decarboxylase) was performed by screening of cDNA library of Nicotiana plumbaginifolia with oligo-probes. We have only isolated a gene which expressed slightly in some tissue of N. Plumbaginifolia and D. Innoxia. The impact of plant genetic engineering for secondary metabolites production has been discussed, particularly in case for alkaloïds production by Datura innoxia.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (133 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 147 réf.

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  • Cote : 1989 HER 204

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