Identification des facteurs biochimiques et histologiques expliquant la variabilité de la dégradabilité de la biomasse chez le maïs. Bases génétiques et impact du déficit hydrique

par Fadi El Hage

Projet de thèse en Biologie

Sous la direction de Matthieu Reymond.

Thèses en préparation à Paris Saclay , dans le cadre de Sciences du Végétal : du gène à l'écosystème , en partenariat avec IJPB Institut Jean-Pierre Bourgin (laboratoire) et de Université Paris-Sud (établissement de préparation de la thèse) depuis le 01-10-2015 .


  • Résumé

    Le projet étudie la variation de profils histologiques des tiges de maïs et ses effets sur la dégradabilité de la biomasse lignocellulosique. Le but est d'identifier les paramètres histologiques qui permettent de mieux comprendre les variations de dégradabilité au-delà des variations biochimiques. Pour cela, des entrenoeuds issus d'un panel de 11 lignées de maïs constrastées pour l'ensemble de ces caractères ont été récoltés ces trois dernières années sur des plantes cultivées au champ. Dans le cadre d'une culture durable et dédiée à la production de biomasse pour une valorisation en biorafinerie ou en alimentation animale, l'apport en eau sera limité. Des entrenoeuds de ce panel cultivé en condition de déficit hydrique ont également été récoltés pour connaitre la réponse des caractères biochimiques et histologiques à la contrainte hydrique. Par ailleurs, le déterminisme génétique de l'ensemble des caractères étudiés sera mis en évidence en détectant des QTL (quantitative trait loci) sur une nouvelle population de lignées recombinantes de maïs. Une carte génétique dense a été établie (1000 SNP) pour cette population et des entrenoeuds de chacune des lignées ont été récoltés sur des plantes cultivées dans des régimes hydriques contrastés. Enfin, la caractérisation de la répartition des composés pariétaux en réponse à un déficit hydrique pourra être réalisée grâce à l'analyse de digestions enzymatiques de coupes histologiques sur des individus du panel ou de la population de lignées recombinantes. Par ailleurs, des analyses biochimiques des microdisséquas des différents types tissulaires permettront d'affiner la compréhension de la réponse du profil histologique des entrenoeuds de maïs au déficit hydrique.

  • Titre traduit

    Identification of biochemical and histological parameters involved in biomass degradability in maize. Genetic determinism and responses to water deficit.


  • Résumé

    Maize stem histological pattern variation and its impact on lignocellulosic biomass degradability will be studied. The purpose of this study is to highlight key histological parameters involved in degradability in addition to the variation explained by biochemical variation. To do so, internodes from a set of 11 contrasted lines have been harvested on field trials carried out over the 3 last years. In the context of sustainable and dedicated crop for biomass production for biorefinery or animal feeding valorization, water supply will be constrained. Internodes from plants cultivated in water deficit regime have also been harvested to get insights into the responses of histological and biochemical parameters to drought. QTL detection will be performed on a new recombinant inbred lines population to depict the genetic determinism of all the studied traits. A dense genetic map (1000 SNP) is already available for this population and internodes from each line have been harvested on plant cultivated under contrasted water regimes. Finally, the characterization of cell wall compounds under a drought stress will be realized thanks to the analysis of enzymatic digestions on histological sections from the panel individuals or the recombinant inbred lines population. In addition, biochemical analysis of micro-dissection from different tissue type will lead to a better understanding of the internode histological pattern answer to the drought stress