Expression de l'ADNc Nia2, codant pour une nitrate réductase de tabac, chez la laitue

par Vincent Dubois

Thèse de doctorat en Sciences biologiques

Sous la direction de Christian Meyer.

Soutenue en 2002

à Paris 11, Orsay .


  • Résumé

    L'utilisation de l'ADNc Nia2, codant pour une nitrate réductase (NR) de Nicotiana tabacum, sous contrôle d'un promoteur constitutif (p35S), dans des plantes de tabac transgéniques, a permis l'obtention de teneurs en nitrate remarquablement faibles pour certains génotypes transgéniques. Cette stratégie pourrait s'avérer une voie intéressante à utiliser chez des espèces accumulatrices de nitrate comme la laitue et l'épinard. Nous avons donc créé et étudié une population de laitues transformées avec la construction p35S ::Nia2. Cependant, l'analyse des teneurs en nitrate n'a jamais permis d'observer de baisses de ces transformants par rapport aux plantes témoins. Afin d'expliquer ces résultats, nous avons cherché a mieux comprendre le fonctionnement du transgène p35S ::Nia2 chez la laitue. Un test in vitro, conçu pour mettre en évidence une activité NR liée à l'expression du transgène, a permis de vérifier que la protéine transgénique était active dans quatre génotypes transformés. Cependant cette expression n'a aucune répercussion sur l'absorption du nitrate et les activités NR totales (endogène + transgénique) contrairement a ce qui avait été observé chez le tabac. Nous nous sommes alors intéressés de plus près à l'expression du transgène et des gènes Nia endogènes dans ces plantes par hybridations northern. Les ARNm Nia2 n'ont été détectés que dans les cotylédons de plantules cultivées sur un milieu assurant une diminution importante de la transcription des gènes Nia endogènes. L'ensemble des résultats obtenus sont compatibles avec l'implication d'un mécanisme de suppression post-transcriptionnelle particulier agissant sur la dégradation soit des ARNm Nia2 et Nia endogènes soit des ARNm Nia2 seuls. La dégradation spécifique des ARNm transgéniques serait initiée de façon très précoce au cours du développement des plantules et d'autant plus tôt que l'expression des gènes Nia endogènes est importante.


  • Résumé

    The nitrate reductase (NR) Nia2 cDNA from tobacco had been introduced into tobacco plants under the control of the 35S promoter (p35S). Some of these transgenic plants showed low nitrate levels in their leaves. It was interesting to apply this strategy to plants like lettuce or spinach that accumulate high nitrate levels. In this way, we produced and studied a population of transgenic lettuce transformed with the p35S::Nia2 construction. None of these lettuce showed low nitrate levels when compared to the untransformed plants. In order to explain these results, we tried to find and analyze lettuce having a transgenic NR activity. An hi vitro test was used to detect plants specifically expressing the NR activity from Nia2. Four genotypes showed this activity. Nevertheless, no repercussion on nitrate absorption and total NR activity (endogenous + transgenic) was detected in these plants as had been shown previously for transgenic tobacco. Then, we focused on the transgene and endogenous Nia gene expression. By northern blot, we showed that the Nia2 mRNA were only detected in cotyledons of plantlets which were growing on a medium for which the transcription of the endogenous Nia gene was very low. Our results are in accordance with the involving of a specific PTGS (Post-Transcriptional Gene Silencing) mechanism in these transgenic lettuce inducing the degradation either of the Nia2 and endogenous Nia mRNA (phenomenon already observed in tobacco) or of the Nia2 mRNA only. The specific Nia2 mRNA degradation seems to be initiated early in plantlet development and even sooner when the transcription of the endogenous Nia is great. Experiments are currently being conducted in order to develop tools which will be important to confirm and well characterize this mechanism in p33S::Nia2 lettuce.

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Informations

  • Détails : 134 p.-8 f.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p.107-122

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  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : M/Wg ORSA(2002)60
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