Origines biologiques et environnementales de la variabilité de la qualité des fibres de chanvre (Cannabis sativa L.) à destination d'agromatériaux

par Eva Fernandez Tendero

Thèse de doctorat en Ingénierie des fonctions biologiques

Sous la direction de Simon Hawkins et de Brigitte Chabbert.


  • Résumé

    L’intérêt pour la culture de chanvre industriel connaît un fort développement en raison du développement de nouvelles applications à base de fibres végétales (à la fois fibres xylémiennes et libériennes). La qualité des fibres et leur rendement peuvent être modulée par les procédés de transformation mais pourrait être également influencée par des facteurs génétiques et environnementaux. Afin de préciser l’impact de ces facteurs sur le chanvre, différentes variétés commerciales de chanvre ont été cultivées selon plusieurs modalités de culture et caractérisées aux niveaux de la teneur en fibres, de la taille des cellules et de la composition des parois. Nos résultats indiquent que l’irrigation et les fortes densités de semis ont un effet sur la formation des fibres secondaires (et non les fibres primaires) et induisent des modifications morphologiques et structurales des fibres primaires et secondaires. Ces différents paramètres sont susceptibles d’altérer la qualité des fibres industrielles, obtenues après défibrage mécanique. La spectroscopie infrarouge ATR a permis de révéler que les fortes densités de semis et l’irrigation se traduisent par une variabilité chimique des fibres techniques. Une étude transcriptomique (Fluidigm) a mis en évidence des variations dans l’expression de gènes associés à la biosynthèse et au remodelage des parois à la fois dans les tissus internes (riches en xylème), et les tissus externes (riches en fibres libériennes). En précisant certains évènements moléculaires associés au développement des fibres, cette étude pourrait fournir des critères d’amélioration du chanvre pour la production de fibres industrielles destinées à différentes applications.

  • Titre traduit

    Biological and environmental sources of variability in the quality of fiber hemp (Cannabis sativa L.) used in agro-materials


  • Résumé

    Hemp (Cannabis sativa L.) is receiving increasing interest as an industrial crop due to the development of a new range of industrial applications based on plant fibers (both core and bast fibers). Fiber yield and quality can be greatly modified by physicochemical processing and could also be influenced by both genotype and environment. In order to gain a better understanding of how these factors impact on hemp fibers, commercial hemp varieties were grown under different agricultural conditions and analyzed for fiber content, cell size and cell wall composition. Our results show that irrigation and high seed density impact on secondary (but not primary) fiber formation, as well as on different morphological characters and cell wall composition of primary and secondary fibers. All of these parameters can potentially modify the industrial quality of the technical fibers obtained by mechanical defibering. The use of an ATR-based infrared spectroscopy approach demonstrated that high sowing density and irrigation were also associated with chemical variability in technical fibers. Initial transcriptomics (Fluidigm) of different targeted genes has also provided detailed information on how different environmental conditions affect gene expression, cell wall biosynthesis and remodeling in both inner (xylem-rich) and outer (bast-fiber rich) hemp stem tissues. Altogether, these results will lead to a better knowledge of the molecular events involved in fiber development contributing to hemp-breeding programs aimed at improving the production of high quality fibers for different industrial uses.


Il est disponible au sein de la bibliothèque de l'établissement de soutenance.

Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe

Où se trouve cette thèse ?