Etude du rôle de l'acide indole-3-acétique dans le système de morphogenèse alternative des embryons zygotiques immatures du tournesol (Helianthus annuus L. )

par Clément Thomas

Thèse de doctorat en Biologie cellulaire et moléculaire

Sous la direction de André Steinmetz.

Soutenue en 2003

à Strasbourg 1 .


  • Résumé

    La régénération de novo d'une plante peut se faire selon deux voies de morphogenèse différentes : l'organogenèse ou l'embryogenèse somatique. Le système expérimental de morphogenèse alternative des embryons zygotiques immatures (EZI) de tournesol offre la possibilité unique d'induire l'une ou l'autre voie de morphogenèse à partir des mêmes cellules. La BAP, seule hormone du milieu de culture, est indispensable à l'induction de la morphogenèse dont l'orientation dépend de la concentration en saccharose du milieu. Les études présentées dans ce mémoire visent à mieux définir le rôle de l'AIA endogène dans l'induction et l'orientation de la morphogenèse. Le dosage et l'immunolocalisation de l'AIA ont permis de montrer qu'un pulse d'AIA s'établit dans les EZI au cours des premières heures de culture. Le dépassement d'un seuil critique déclencherait l'embryogenèse somatique. Lorsque ce seuil ne serait pas atteint, l'organogenèse serait induite. Ces hypothèses ont été vérifiées en étudiant les effets sur la réponse morphogène d'une modulation expérimentale de la teneur en AIA endogène, au moyen d'applications locales d'AIA. Afin d'obtenir des données sur la sensibilité à l'AIA des cellules réactives, l'expression du gène ABP1, codant pour un récepteur putatif de l'AIA, a été étudiée au cours de la culture des EZI. Les résultats ont révélé que les transcrits ABP1 s'accumulent dans les cellules réactives dès le début de la culture et que cette accumulation est plus soutenue en conditions embryogènes qu'en conditions organogènes. Ainsi, la réactivité des cellules pourrait s'expliquer par une capacité particulière à percevoir l'AIA. En conditions embryogènes, un phénomène d'hypersensibilité à l'AIA pourrait renforcer l'aptitude d'une teneur en AIA élevée à déclencher l'embryogenèse somatique. Enfin, la compétence embryogène des EZI cultivés sur différents milieux de culture a été étudiée par l'analyse de l'expression du gène marqueur Somatic Embryogenesis Receptor-like Kinase.

  • Titre traduit

    Role of indole-3-acetic acid in the alternative morphogenesis system of immature zygotic embryos of sunflower (Helianthus annuus L. )


  • Résumé

    Plant regeneration can occur via two different pathways, i. E. Shoot organogenesis or somatic embryogenesis. The alternative morphogenesis experimental system of immature zygotic embryos (IZE) of sunflower offers the unique opportunity to induce both morphogenic pathways from the same cells. The BAP is the sole hormone included in the culture medium and is required for the induction of the morphogenic response whose orientation depends on the sucrose concentration of the medium. The work presented in this thesis aimed to define the role of endogenous IAA in the induction and the orientation of morphogenesis. Quantification and immunolocalisation of IAA showed that an internal IAA pulse occurred in IZE during the first hours of culture. When a critical threshold is reached, embryogenesis would be induced, while shoot organogenesis would be induced when IAA concentration remains low. These hypotheses were confirmed by investigating the effects on the morphogenic response of experimental IAA concentration modulation, using local application of IAA. To investigate the sensitivity to IAA of reactive cells, the expression of the ABP1 gene, which encodes a putative IAA receptor, was studied during IZE culture. Results led us to hypothesize that the reactivity of the cells could be a result of their particular responsiveness to IAA conferred by ABP1 expression and that, under embryogenic conditions, cellular hypersensitivity to IAA could reinforce the ability of a high IAA concentration to induce somatic embryogenesis. Finally, the competence of IZE cells to form somatic embryos was investigated using the Somatic Embryogenesis Receptor-like Kinase gene as a marker of embryogenic competence. Results suggested that, whatever the morphogenic conditions, reactive cells developed an identical embryogenic competence. This competence would be expressed by yet unknown factors specifically activated in response to the strong auxin signal generated in embryogenic culture conditions.

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Informations

  • Détails : Pagination multiple [197] f.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. f. 158-178

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  • Bibliothèque : Université de Strasbourg. Service des bibliothèques. Bibliothèque L'Alinéa.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : Th.Strbg.Sc.2003;4310
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