Analyse physiologique et génétique de la fonction des aquaporines dans la racine d'Arabidopsis Thaliana

par Hélène Javot

Thèse de doctorat en Biologie

Sous la direction de Christophe Maurel.

Soutenue en 2002

à Paris 11, Orsay .


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  • Titre traduit

    Physiological and genetic analysis of root aquaporin function in Arabidopsis Thaliana


  • Résumé

    Les aquaporines sont des protéines capables de faciliter le transport de l'eau au travers des membranes cellulaires. Elles appartiennent à une grande famille multigénique comprenant 35 membres chez Arabidopsis thaliana. Une partie des travaux de cette thèse vise à évaluer l'importance, au niveau racinaire, de la régulation des aquaporines par le pH cytoplasmique, et en particulier en situation de stress. Des mesures combinées du pH cytoplasmique par RMN et du transport racinaire d'eau à l'aide d'une chambre à pression, ont montré qu'une acidification du cytoplasme est accompagnée d'une diminution forte, rapide et réversible de la conductivité hydrique de racines excisées d'Arabidopsis. Les mêmes effets sont observés, que l'acidification soit induite à l'aide d'un acide faible diffusible, par traitement des cellules à l'aide de poisons respiratoires, ou par imposition d'une anoxie. Le second volet de ce travail concerne l'analyse de 6 lignées mutantes d'Arabidopsis inactivées dans un gène unique d'aquaporine de la sous-famille PIP, par insertion d'ADN-T d'Agrobacterium tumefaciens. Aucune altération de la croissance ou du développement des lignées mutantes n'a été observée. L'utilisation du gène rapporteur GUS a permis d'établir le patron d'expression des gènes PIP2;2 et PIP2;3 au niveau de la racine. Chez deux lignées mutantes pour PIP2;2, la perméabilité hydrique est diminuée de 25 % au niveau des cellules corticales, et de 14 % au niveau des appareils racinaires. L'ensemble de nos résultats suggèrent que PIP2;2 pourrait être impliquée dans le maintien de flux intenses d'eau en réponse à de faibles gradients osmotiques dans la racine. L'identification de la fonction d'une isoforme spécifique d'aquaporine écarte ainsi l'hypothèse d'une redondance fonctionnelle totale au sein de la famille des aquaporines. En conclusion, ces travaux apportent des données originales sur les fonctions générales et spécifiques des aquaporines dans les racines de plantes.

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Informations

  • Détails : 142 p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p.106-115.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : M/Wg ORSA(2002)257
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