La lignification des fibres périphloémiennes du lin (Linum usitatissimum L. ) : approches cytochimique, chimique et moléculaire

par Arnaud Day

Thèse de doctorat en Stratégie d'exploitation des fonctions biologiques

Sous la direction de S. Hawkins et de Brigitte Chabbert.

Soutenue en 2004

à Lille 1 .


  • Résumé

    Angiosperme dicotylédone de la famille des linacées, le lin (Linum usitatissimum) est la principale plante à fibres cultivée en France. L'intérêt industriel de cette plante repose sur la longueur et les propriétés exceptionnelles (finesse, résistances aux tensions et à l'usure) de ses fibres cellulosiques périphloémiennes. Ces dernières, localisées dans la tige, sont regroupées en faisceaux de quelques dizaines d'unités fortement associées entre elles et aux tissus environnant. De ce fait, leur exploitation requièrent une succession d'étapes biologiques (rouissage), mécaniques et chimiques (teillage et filage) afin d'obtenir leur dissociation et ceci au détriment de leurs propriétés intrinsèques. La présence de composés phénoliques limiterait l'efficacité de ces procédés agro-industriels en favorisant la cohésion intercellulaire de ces fibres. La caractérisation quantitative et qualitative de ces composés s'avère un prérequis à l'optimisation de la production et de l'utilisation des fibres de lin. A maturité ces fibres possèdent une structure pariétale caractéristique, leur paroi secondaire, constituée de l'extérieur vers le lumen, d'une S1, d'une importante S2 et d'une S3, représentent plus de 90 % de leur section transversale. Une approche microscopique basée sur la mise en œuvre de méthodes (immuno-)cytochimiques a permis de révéler la présence de lignine au niveau des zones mitoyennes et dans la paroi secondaire des cellules fibreuses. Des lignines condensées de type gai͏̈acyle ont été détectées au niveau de la lamelle moyenne, des jonctions tricellulaires et dans S1.

  • Titre traduit

    Lignification of flax (Linum usitatissimum L. ) bast fibers : cytochemical, chemical and molecular studies


  • Résumé

    En outre, des lignines de type gai͏̈acyle-syTingyleont été identifiées en moindre quantité dans l'ensemble de la paroi secondaire. La quantification de ces lignines révèle une hypolignification marquée dans les fibres par rapport au bois. La caractérisation des lignines inscrustant les faisceaux fibreux du lin par thioacidolyse puis par oxydation alcaline par le nitrobenzène suggère la présence d'une lignine de type H-G-S possédant un très faible ratio S/G associé à un fort degré de condensation. Ces particularités des lignines des fibres de lin semblent s'accentuer au cours de leur maturation s'effectuant pendant quelques semaines après la floraison des plantes. La caféoyl-coenzyme A 3-O-Methyltransferase, CCoAOMT, est une enzyme clé de la voie de biosynthèse des lignines contrôlant leur synthèse et leur composition. Son étude a mis en évidence une corrélation positive entre i. L'expression du gène, ii. La présence de la protéine et iii. Son activité enzymatique, suggérant une régulation transcriptionnelle de cette enzyme. Par ailleurs, l'activité de cette enzyme et l'expression de ses gènes coi͏̈ncident avec les variations spatio-temporelles du dépôt des lignines dans les tiges. La production d'nne CCoAOMT recombinante a permis de tester in vitro la spécificité de substrat de cette enzyme. Ces analyses ont révélé l'implcation de la CCoAOMT dans la synthèse des unités gai͏̈acyles et syringyles proposannt ainsi une nouvelle voie dans la biosynthèse des monolignols.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (XI-253 f.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 210-249

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  • Cote : 50376-2004-65
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