Sélection et caractérisation de mutants déficients pour la nitrate réductase chez Nicotiana plumbaginifoliaTransformation du tabac par un gène de résistance aux herbicides, via Agrobacterium tumefaciens

par Jérome Gabard

Thèse de doctorat en Sciences biologiques

Sous la direction de Michel Caboche.

Soutenue en 1989

à Paris 11 .


  • Résumé

    Sélection et caractérisation de mutants deficients pour la nitrate réductase chez nicotiana plumbaginifolia : Deux cent onze mutants déficients pour la nitrate réductase ont été isolés à partir de protoplastes haploïdes de Nicotiana plumbaginifolia, irradiés aux rayons gamma ou UV, en utilisant le chlorate de potassium comme agent de sélection. Les plantules, régénérées à partir des cals résistants, ont été testées pour leur incapacité à croitre sur un milieur à base de nitrate comme seule source azotée, et pour leur absence d'acitivité de la nitrate réductase. Une analyse biochimique et génétique a montré que les mutations sont transmises à la descendance comme un caractère monogénique récessif. Les mutants sont affectés, soit dans le gène codant pour l'apoenzyme de la nitrate réductase : nia, soit dans un des six gènes impliqués dans la biosynthèse du cofacteur à molybdène : cnxA/B/C/D/E et F. De la complémentation intragénique partielle a été observée entre certains mutatns nia, vraisemblablement causée par l'association de deux sous-unités mutées d'apoenzyme, rétablissant l'activité de la nitrate réductase. La croissance des mutatns cnxA est partiellement restaurée sur un milieu à base de nitrate, additionné d'une forte concentration de molybdène. Ce gène est probablement impliqué dans l'étape d'intégration du molybdène dans le cofacteur.

  • Titre traduit

    Transformation of tobacco with a sulfonylurea herbicide resistant gene via agrobacterium tumefaciens


  • Résumé

    Transformation du tabac par un gène de résistance aux herbicides, via agrobacterium tumefaciens : L'acétolactate synthase est la cible de deux familles d'herbicides : les sulfonylurées et les imidazolinomes. Un gène d'acétolactate synthase d'un mutant d'Arabidopsis thaliana, résistant à deux herbicides sulfonylurée, a été transféré au tabac, via Agrobacterium tumefaciens. Plusieurs platules transgéniques ont été isolées. Des southern blots et une analyse génétique ont montré que la résistance est exprimée dans la descendance comme un caractère monogénique dominant. L'activité de l'acétolactale synthase est résistante à certains des sulfonylurées, mais pas aux imidazolinones. Le niveau d'enzyme résistante est suffisant pour permettre une croissance normale de semis, en présence de concentrations de deux herbicides sulfonylurées qui inhibibent complètement la croissance du témoin. La résistance est aussi exprimée au niveau da la plante entière.

  • Titre traduit

    Selection and characterization of nitrate reductase deficient mutants of nicotiana plumbaginifolia


  • Résumé

    Selection and characterization of nitrate reductase deficient mutants of nicotiana plumbaginifolia : Two hundred and eleven nitrate reductase deficient mutants were isolated from gamma or UV irradiated nicotiana plumbaginifolia haploid protoplast cultures, using potassium chlorate as a selective agent. Plantlets were regenerated from resistant calli and tested for their lack of nitrate reductase activity and their inhabillity to grow on an medium with nitrate as sole nitrogen source. Biochemical and genetic analysis showed all mutants to be homozygous for nitrate reductase mutations. Mutations were transmitted as a single recessive mendelien character. Mutants were affected either in the gene coding for nitrate reductase apoenzyme ; nia, or in one of six molybdenum cofactor biosynthesis genes : cnxA/B/C/D/E and F. Some nia mutants showed partial intragenic complementation, probably because of the ability of two different nitrate reductase mutant apoenzyme to restore an almost normal catalytic activity. Growth of cnxA mutants was partially restored on a medium containing unphysiologically high level of molybdenum. This gene is probably involved in the step of integration of molybdenum in the cofactor.

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