L'enzyme glutamate déshydrogénase et l'efficacité d'utilisation de l' azote : analyses génétiques et physiologiques chez le blé et Arabidopsis

• Auteur / Autrice : Jean-Xavier Fontaine
• Direction : Frédéric Dubois, Jacques Le Gouis
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences. Physiologie cellulaire et moléculaire des plantes
• Date : Soutenance en 2008
• Etablissement(s) : Amiens

Mots clés

Mots clés contrôlés

Blé

Azote -- Métabolisme

Résumé

Dans le contexte actuel, les économies d’énergie et la limitation de la pollution due à la fertilisation azotée sont les principaux axes de recherche permettant d’aboutir à une agriculture raisonnée. Il est donc essentiel de mieux comprendre les bases génétiques régulant l’efficacité d’utilisation de l’azote (NUE) et les mécanismes physiologiques liés à sa remobilisation. Nous nous sommes donc intéressés au rôle de la glutamate déshydrogénase (GDH) durant le remplissage du grain de blé. Pour mieux comprendre le rôle de cette enzyme sur la physiologie de la plante entière, nous avons utilisé l’espèce modèle Arabidopsis thaliana dont le génome est entièrement séquencé. Chez le blé des régions chromosomiques (QTL) impliquées dans des mécanismes physiologiques liés au rendement et à la qualité du grain sont co-localisées à l’activité de la GDH. Chez la plante modèle, l’utilisation de mutants, démontre qu’il existe une régulation de l’expression de la GDH au sein des organes et entre organes. L’analyse du génome d’Arabidopsis a révélé la présence d’un troisième gène GDH. Les analyses montrent que ce gène est exprimé au niveau des racines. Les mutants semblent également présenter une modification de leur teneur en amidon. La GDH semble exprimée lors de phases critiques du développement et lors de perturbations au sein de la culture. Chez le blé, l’expression de la GDH est liée à la remobilisation de l’azote et au processus de remplissage du grain. Chez la plante modèle, la régulation de l’expression de la GDH semble liée au contrôle du statut carbone/azote de la plante entière. Sa position stratégique au sein des cellules compagnes de phloème renforce cette hypothèse.