Evolution de la fonction des strigolactones chez les plantes terrestres : étude chez Physcomitrella patens

par Hélène Proust

Thèse de doctorat en Sciences biologiques. Sciences du végétal

Sous la direction de Catherine Rameau.

Soutenue en 2010

à Paris 11 , en partenariat avec Université de Paris-Sud. Faculté des Sciences d'Orsay (Essonne) (autre partenaire) .


  • Résumé

    Les strigolactones connues pour intervenir dans la mise en place d'interactions symbiotiques et parasitaires dans la rhizosphère sont des molécules dérivées des caroténoïdes. Leur rôle en tant qu'hormone végétale inhibant le développement des bourgeons axillaires a récemment été mis en évidence. Chez le pois, deux gènes impliqués dans la synthèse des strigolactones sont connus, les gènes RMS1 et RMS5 codant des enzymes impliquées dans le clivage des caroténoïdes, respectivement CCD8 et CCD7. Le groupe des bryophytes a divergé des plantes vasculaires il y a 450 millions d'années, après la conquête du milieu terrestre. Chez la mousse Physcomitrella patens, les gènes PpCCD8 et PpCCD7 ont été identifiés. L'objectif de cette étude est de déterminer si les strigolactones sont présentes chez P. Patens et d'analyser leur fonction dans le développement de cet organisme non vasculaire qui ne présente pas de bourgeons axillaires. L'ensemble des résultats obtenus indiquent que les strigolactones produites par P. Patens présentent deux rôles fondamentaux, un rôle développemental par inhibition de la ramification des filaments et un rôle écophysiologique rappelant le facteur H connu chez les bryophytes. Les strigolactones excrétées dans le milieu permettent la régulation du développement de la colonie et des colonies voisines en fonction de la densité, ce qui suggère que les strigolactones agissent comme molécule signal de type « quorum sensing », mécanisme de communication entre individus décrits chez les bactéries. Enfin, des études d'activité des strigolactones ont été débutées pour évaluer la relation structure/activité dans la réponse aux strigolactones chez P. Patens.

  • Titre traduit

    Evolution of the function on strigolactones in land plants : study in Physcomitrella patens


  • Résumé

    Strigolactones are a novel class of plant hormones wich possess two fundamental functions, they controlling shoot branching and promoting root symbiotic and parasitic interactions. Ln Pea, to genes RMS1 and RMS5 encoding two CAROTENOID CLEAVAGE DIOSYGENASES proteins, respectively CCD8 and CCD7 are involved in the biosynthesis of strigolactones. PpCCD8 and PpCCD7 have been identified in the genome of Physcomitrella patens. Physcomitrella patens is a non vascular plant belong to the group of bryophytes, first group of land plants. To gain a better understanding of the evolution of the function of strigolactones in land plants, we investigated whether strigolactones are produced in the moss Physcomitrella patens and what roles they play in a non vascular plant. Here we show that in P. Patens, wild type colonies released strigolactones or derived molecules into the medium to control branching of filaments and colony extension. Our results show that strigolactones possess two fundamental function in Physcomitrella, developmental function with filament branching inhibition, and ecophysiological function permitting the communication between colonies, reminiscent the "factor H" knew in Bryophytes. Strigolactones, exudated in the medium, repress the extension of neighbouring colonies in response of the density. We propose that in Physcomitrella patens strigolactones are reminiscent of quorum-sensing molecules used by bacteria to communicate with one another. Studies have been started to determine the link structure/activities in response of strigolactones in Physcomitrella patens.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (166 f.)
  • Annexes : Bibliogr. f. 155-164

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  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 0g ORSAY(2010)276
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