Contribution à l'étude du rôle des xylanes et des xyloglucanes fucosylés au cours de la formation du bois : application à la formation du bois de tension chez le peuplier

par Raphaël Decou

Thèse de doctorat en Physiologie végétale

Sous la direction de Guy Costa et de Sabine Lhernould Solokwan.

Soutenue en 2009

à Limoges , en partenariat avec Université de Limoges. Faculté des sciences et techniques (autre partenaire) .


  • Résumé

    La xylogenèse conduit entre autres à la formation de fibres et de vaisseaux impliquant une cascade d'évènements dont notamment la mise en place d'une paroi secondaire. Cependant, sous les effets de contraintes environnementales (vent, pente), une nouvelle architecture de cette paroi est observée. Celle-ci va influer directement sur les propriétés mécaniques et la qualité du bois. Afin de restaurer la verticalité de leur tige, les angiospermes ligneuses développent en effet un bois particulier appelé le « bois de tension » qui se caractérise par la formation d'une strate atypique : la « couche gélatineuse ». Par des techniques de biochimie et de biologie moléculaire chez le peuplier hybride (Populus tremula x Populus alba, clone INRA 717-1-B4), et afin de mettre en évidence certains mécanismes moléculaires impliqués dans la formation de ce bois, nous avons cherché à isoler et caractériser deux groupes d'enzymes –des β(1,4)-xylosidases et des α(1,2)-fucosyltransférases- impliqués dans le réarrangement et la biosynthèse des xylanes et xyloglucanes respectivement. Deux de ces enzymes, PtaBXL1 et PtaFUT1, apparaissent ainsi sous-exprimées spécifiquement dans la zone de bois de tension. En parallèle, nous avons développé un modèle d'étude in vitro de formation du bois de tension dans le but de réaliser un état des lieux par immunohistochimie et diverses colorations des différents polymères pouvant être impliqués dans la formation et les propriétés mécaniques de ce bois particulier. Des AGPs et des RG-I ont ainsi été trouvés au sein de la couche G, ce qui suggère leur participation au développement des forces de tension dans le redressement des tiges.

  • Titre traduit

    Contribution to the study of the role of xylans and xyloglucans fucosylated during wood formation : application to the formation of tension wood in poplar


  • Résumé

    Xylogenesis leads among others to the formation of fibers and vessels which involves a cascade of events including the establishment of a secondary wall. However, under the effects of environmental constraints (wind, slope), a new architecture of this wall is observed. This last one will directly affect the mechanical properties and wood quality. In order to reinstate verticality of their stems, the woody angiosperms develop a particular wood called “tension wood” which is characterized by the formation of an atypical layer : the “gelatinous layer”. By techniques of biochemistry and molecular biology on the hybrid poplar (Populus tremula x Populus alba, clone INRA 717-1-B4), and in order to highlight some molecular mechanisms involved in the formation of this wood, we have sought to isolate and characterize two groups of enzymes -β(1,4)-xylosidases and α(1,2)-fucosyltransferases- involved in the rearrangement and the biosynthesis of xylans and xyloglucans respectively. Two of these enzymes, PtaBXL1 and PtaFUT1, appear down-regulated specifically in tension wood. In parallel, we developed a study model in vitro of formation of tension wood in order to carry out an inventory by immunohistochemistry and various staining of the different polymers that may be involved in the formation and mechanical properties of this particular wood. Also, AGPs and RG-I has been found in G layer, which suggests their participation in the development of tension forces in straightening of stems.

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Informations

  • Détails : 375 p.
  • Annexes : Bibliogr. p.327-373

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  • Disponible pour le PEB
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