Protéome foliaire et efficience d'utilisation de l'eau chez le peuplier

par Ludovic Bonhomme

Thèse de doctorat en Physiologie et biologie des organismes - populations - interactions

Sous la direction de Franck Brignolas.

Soutenue le 27-03-2009

à Orléans , dans le cadre de Ecole doctorale Sciences et technologies (Orléans) , en partenariat avec Laboratoire de biologie des ligneux et des grandes cultures (Orléans) (équipe de recherche) .

Le président du jury était Chantal Pichon.

Le jury était composé de Michel Zivy, Philippe Label, Domenico Morabito, Chantal Pichon, Christophe Plomion, Pierre Dizengremel, Reinhart Ceulemans, Franck Brignolas.

Les rapporteurs étaient Reinhart Ceulemans, Michel Zivy.


  • Résumé

    Dans le contexte du changement climatique global, il apparaît essentiel de prendre en compte l?adaptabilité des variétés cultivées à la modification de l?environnement. Dans le cas du peuplier, la sélection de ressources génétiques capables de produire du bois à moindre coût en eau devient alors un critère de choix qui peut être apprécié par l?efficience d?utilisation de l?eau (WUE). De façon à évaluer l?intérêt de développer un programme de sélection sur WUE, il convenait de juger si les variations génétiques de WUE observées sur de jeunes boutures, s?exprimaient encore sur des arbres cultivés en peupleraie sur des sols contrastés. Par ailleurs, afin d?initier une étude du déterminisme moléculaire de WUE, nous avons évalué le degré de variation génétique des protéomes foliaires de huit génotypes de peupliers contrastés pour leur WUE et cultivés dans des conditions d?alimentation en eau variées. Nos travaux ont permis de valider l?existence d?importantes variations génétiques de WUE chez des peupliers cultivés en peupleraie. Toutefois, le type de sol modifiait considérablement le classement des génotypes alors que celui établi sur les sols les plus propices à la populiculture était comparable au classement décrit précédemment en serre. Nos expériences ont également validé la possibilité de distinguer des génotypes contrastés pour WUE à partir de leur protéome foliaire. Nous avons montré que le protéome foliaire de huit génotypes différant par leur WUE présentait d?importantes variations génétiques en réponse à la sécheresse et qu?il existait des liens entre abondances de protéines foliaires et variations génétiques de WUE.

  • Titre traduit

    Leaf proteome and water-use efficiency in poplar


  • Résumé

    In the actual climate change context, the cultivated varieties will have to cope with the expected environmental modifications. In poplar, the breeding of genetic ressources able to grow with lower water costs becomes therefore, an essential criterion that can be evaluated from water-use efficiency (WUE). In order to assess the interest to develop a breeding program based on WUE, it was agreed to judge if the genetic variation of WUE observed on young cuttings, were still expressed on trees cultivated in poplar plantation on contrasted soils. In addition, in order to initiate a study of the molecular determinism of WUE, we evaluated the degree of genetic variation in the leaf proteome of eight poplar genotypes contrasted for their WUE and cultivated under varied water supply. Our work evidenced consistent genetic variations of WUE in poplars cultivated in a commercial plantation. However, the type of cultivated soil modified considerably the genotypic ranking, whereas ranking established on the most favourable soils for poplar growth, remained comparable with the one described previously in greenhouse. Our experiments also validated the possibility of distinguishing genotypes contrasted for WUE from their leaf proteome. We showed that leaf proteome of eight poplar genotypes differing by their WUE displayed consistent genetic variations in their drought response and that there were relationships between leaf protein abundances and genetic variations of WUE.


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