Etude de quelques mécanismes de transport impliqués dans l’absorption et la remobilisation de l’azote chez le peuplier

On the transport mechanisms involved in poplar nitrogen acquisition and remobilization

• Auteur / Autrice : Jérémy Couturier
• Direction : Michel Chalot
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie Forestière
• Date : Soutenance le 09/11/2007
• Etablissement(s) : Nancy 1
• Ecole(s) doctorale(s) : RP2E
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut fédératif de recherche génomique, écophysiologie et écologie fonctionnelles : Interactions Arbres/Micro-organismes
• Jury : Président / Présidente : Francis Martin
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Francis Martin, Thierry Améglio, Soulaiman Sakr, Michel Chalot, Dominique Gérant, Daniel Wipf
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Thierry Améglio, Soulaiman Sakr

Mots clés

Mots clés contrôlés

Azote -- Métabolisme

Effets de l'azote

Peupliers

Mots clés libres

Sénescence

Résumé

Les différentes études entreprises ont porté sur l’identification des mécanismes moléculaires impliqués dans l’absorption et le transport de certaines sources d’azote, l’ammonium et les acides aminés, chez le peuplier. La première partie du travail, basée sur des analyses bioinformatiques du génome du peuplier a permis d’identifier les gènes modèles codant pour les transporteurs de différents composés azotés. Deuxièmement, des études in situ de la famille de transporteurs AMT chez le peuplier ont permis de montrer que celle-ci comporte 14 membres dont certains présentent une expression tissulaire très spécifique, comme AMT1;2 dans les racines et AMT3;1 dans les feuilles sénescentes. Les troisième et quatrième parties de ce travail se sont focalisées sur l’étude des mécanismes de transport impliqués dans la remobilisation automnale et printanière de l’azote. Ces études se sont notamment attachées à étudier le rôle des membres de deux familles de transporteurs d’acides aminés, la famille AAP et la famille CAT. Au cours de l’automne et au début de l’hiver, on observe une forte accumulation d’arginine au niveau des tiges. L’arginine serait préférentiellement synthétisée à partir de la glutamine issue de la remobilisation de l’azote foliaire. De plus, au niveau des tiges, l’expression de CAT11 est sujette à de fortes variations qui pourraient être reliées aux teneurs en acides aminés notamment l’arginine. D’autre part, avons montré que l’expression spécifique du transporteur putatif d’acides aminés AAP11 dans les bourgeons avant débourrement est liée à la mise en place des vaisseaux du protoxylème au niveau des ébauches foliaires contenues dans les bourgeons.

This work concerns the identification of molecular mechanisms involved in the absorption and transport of different nitrogen sources, ammonium and amino acids, in poplar. The first part of the work was based on bioinformatic analyses to identify gene modeles coding for nitrogen compound transporters. The second part of my work dealt with the characterization of poplar AMT family which comprised 14 members, some of which presented specific expression pattern, such as AMT1;2 in roots and AMT3;1 in senescing leaves. The third and fourth parts of my work focused on transport mechanisms involved in nitrogen remobilization during autumn and spring. We studied more particularly two families of amino acid transporters, the AAP family and the CAT family. A strong accumulation of arginine was observed in stem during senescence. Glutamine could be preferentially used as a transport component from senescing to perennial tissues and could be preferentially used as nitrogen source for arginine synthesis in stem. Furthermore, CAT11 expression was subjected to high variations in stem, which could be related to total amino acid content and arginine particularly. Moreover, we showed that the specific expression of a putative amino acid transporter AAP11 in bud before bud-burst is linked to the formation of protoxylem cells in vegetative buds.