Cartographie du gène HOC et étude de l'organogénèse in vitro via l'étude de mutants chez Arabidopsis thaliana L.

par Yves Placide Assoumou Ndong

Thèse de doctorat en Sciences. Biologie végétale

Sous la direction de Rajbir S. Sangwan.

Soutenue en 2006

à Amiens .

mots clés

• Mutation induite chez les plantes
• Plantes -- Multiplication in vitro
• Cytokinines -- Synthèse (chimie)
• Arabidopsis thaliana

Résumé

Les différentes méthodes de régénération in vitro utilisées chez les végétaux ont permis de régénérer des plantes par la culture d’explants issus de racines, de tiges, de feuilles etc. Cependant, la régénération de ces explants nécessite un apport exogène de phytohormones (les auxines et les cytokinines). Un mutant d’Arabidopsis thaliana surproducteur de cytokinines: le mutant hoc (Catterou et al. , 2002), autorégénère des bourgeons lorsque ses racines sont cultivées sur milieu dépourvu de phytohormones (MS). Pour caractériser le mutant hoc, une étude par marche chromosomique a permis d’affiner la cartographie du gène HOC en vue de l’isoler. Localisé sur le chromosome 1, le gène HOC est situé sur deux portions de BAC (fin du BAC F5F19 et début du BAC F9I5). Cette zone contient 5 gènes potentiels dont un facteur de transcription codé par le gène At1G52150, celui-ci semble être le meilleur candidat pour correspondre au gène HOC d’après les informations récemment publiées sur la fonction de ce gène. Pour compléter sa caractérisation, une méthode efficace de régénération a été développée chez Arabidopsis thaliana. Cette méthode utilise un milieu contenant un mélange de benzylaminopurine et du picloram nommé MPic. Ce milieu induit la régénération des bourgeons à partir d’explants racinaires et foliaires des mutants surproducteurs de cytokinines hoc et amp1 et de leurs écotypes sauvages C24 et Col. Cette étude permet de déterminer le rôle du gène HOC dans la régénération, à savoir si le gène muté hoc est le seul responsable d’une augmentation de la régénération chez le mutant hoc, et également, si l’apport endogène en cytokinines intervient dans le processus d’induction à la régénération. De ce fait, une étude qui fait intervenir le milieu MS dépourvu de phytohormone et le milieu de régénération MPic a été réalisée chez les explants racinaires et foliaires des génotypes sauvages Col et C24 et des mutant amp1 et hoc. Cette étude montre que le gène HOC est indispensable à la régénération car ses explants racinaires autorégénèrent des bourgeons sur milieu dépourvu de phytohormones. De plus, chez le mutant hoc, le nombre de bourgeons régénérés est augmenté sur milieu de régénération MPic. Parallèlement, l’étude de l’expression des gènes impliqués dans l’embryogenèse et l’organogenèse (ZLL, GLA SERK1, ESR1, WUS et STM et AS1) a permis de comparer leurs niveaux d’expression chez les quatre génotypes d’Arabidopsis. D’après cette étude, il semble que le gène HOC régulerait négativement le gène WUS.

Titre traduit

Fine mapping of hoc gene and in vitro organogenic study using arabidopsis mutants

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