Identification de déterminants physiologiques et moléculaires de la tolérance à la contrainte saline et au deficit hydrique de porte-greffes autotétraploïdes d'agrumes

par Thierry Allario

Thèse de doctorat en Biochimie et biologie moléculaire

Sous la direction de Raphaël Morillon.

Soutenue en 2009

à Corte .


  • Résumé

    Aujourd’hui, la pérennité de l’agrumiculture se voit menacée par les effets du réchauffement climatique dans de nombreuses zones géographiques semi-arides. De nombreux croisements intra et interspécifiques entre les genres Poncirus, Fortunella et Citrus ont permis de développer de nouveaux porte-greffes (PG) toujours plus résistants à ces nouvelles conditions. Les agrumes génèrent spontanément (apomixie partielle) des embryons autotétraploïdes (4X). L’utilisation de PGs 4X peut-elle être une alternative à l’utilisation de PGs conçus par croisement ? La meilleur tolérance des génotypes 4X au stress salin par rapport à leurs diploïdes (2X) respectifs dépend de la disponibilité en eau. La lime Rangpur (LR), PG tolérant au déficit hydrique, a été choisie comme modèle expérimental. LR4X présente une morphologie spécifique qui le rendrait plus tolérant que LR2X aux stress abiotiques. L’analyse du transcriptome par puces à ADN et qRT-PCR à partir d’échantillons foliaires a révélé peu de changement d’expression génique entre LR4X et LR2X, suggérant que leurs différences phénotypiques seraient d’avantage le résultat d’une compensation de dosage génique que celui de modifications épigénétiques. La conductance stomatique (gs) était inférieure chez LR4X par rapport à LR2X, tout comme pour les variétés greffées sur LR4X par rapport à celles greffées sur LR2X. L’étude du transcriptome a montré que de nombreux gènes impliqués dans la tolérance au déficit hydrique étaient constitutivement surexprimés au niveau des racines de LR4X. Les concentrations foliaires et racinaires en acide abscissique de LR4X étaient supérieures à celles de LR2X en condition témoin, ce qui pourrait expliquer les faibles gs observées chez les plants greffés sur LR4X. La diminution de gs chez les variétés greffées sur LR4X permettrait, en limitant le flux de transpiration, de réduire l’absorption d’eau et de conserver plus longtemps les réserves de substrat en cas de période de sècheresse.

  • Titre traduit

    Physiological and molecular analysis of tolerance to salt stress and water deficit of autotetraploïd citrus rootstocks


  • Résumé

    Today, the sustainability of the citrus industry is threatened by the effects of global warming in many geographical semi-arid areas. Many intra-and interspecific crosses between Poncirus, Fortunella and Citrus genera allowed developing new roostock (RT) increasingly resistant to these new constraints. Citrus spontaneously generate embryos trough partial apomixis that are autotetraploids (4X). Does the use of 4X plants as RT be an alternative to the use of RT designed through breeding ? 4X genotypes were shown to be more tolerant to salt stress than their diploids (2X). However, the higher tolerance of 4X vs 2X plants has demonstrated to be dependent on water availability. Rangpur lime (RL), a RT know for its tolerance to water deficit, was chosen as the experimental model plant. 4XRL has a specific morphology and anatomy that could make it more tolerant to abiotic stresses than 2XRL. Transcriptome analysis by DNA microarray and qRT-PCR on leaves has revealed little change in gene expression between 4XRL and 2XRL, suggesting that their phenotypic differences could be more the result of a gene dosage compensation than epigenetic modifications. Stomatal conductance (gs) was lower for 4XRL than 2XRL, as well for varieties grafted on 4XRL compared to those grafted on 2XRL. Transcriptome studies of the Valencia delta orange grafted on 4XRL and 2XRL revealed many genes involved in water deficit tolerance which were constitutively overexpressed in 4XRL roots. As well, 4XRL RT was more tolerant to water deficit than 2XRL. Abscisic acid contents measured in leaves of the scion and in 4XRL roots were higher than for 2XRL in control condition, which may explain the lower gs values observed in plants grafted on 4XRL. Decreasing in gs of varieties grafted on 4XRL, by limiting the transpiration stream, could limit water absorption and save water from the substrate when occurs a prolonged drought.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (211 f.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliographie 410 ref.

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  • Bibliothèque : Université de Corse (Corte, Haute-Corse). Service commun de la documentation.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TH ALL 79761
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