Dissertations / Theses on the topic 'Plantes – Ontogenèse'

La légumineuse tropicale Sesbania Rostrata peut développer des nodules fixateurs d'azote a la fois sur les racines et les tiges. Après isolement d'un grand nombre de souches à partir de nodules de tige de S. Rostrata et de nodules de racine de diverses espèces de Sesbania, des études taxonomiques, physiologiques et de spectre de nodulation, nous ont permis de préciser la séparation de ces souches en deux groupes distincts appartenant aux genres Azorhizobium et Rhizobium. Toutes les souches d'Azorhizobium induisent la formation de nodules effectifs aussi bien sur les racines que sur les tiges de S. Rostrata. Les souches de Rhizobium induisent également des nodules effectifs sur les racines de cette plante, mais se répartissent en 4 catégories selon leur aptitude ou non a induire des nodules sur la tige de S. Rostrata et aussi selon leurs degrés d'effectivité. L'étude de l'ontogénèse des nodules racinaires de S. Rostrata induits par Azorhizobium ors571 nous a permis de décrire: un mode d'infection comportant deux étapes: invasion intercellulaire par les bactéries puis formation de cordons d'infection. Un mode original de libération des Azorhizobium dans le cytoplasme de la cellule hôte et un type de développement nodulaire encore jamais décrit à ce jour. La quantification de la fixation d'azote par la méthode isotopique 15n nous a permis de mettre en évidence le potentiel fixateur d'azote élevé de S. Rostrata, soit 110 kg d'azote fixe par hectare en 60 jours. Cette propriété nous a conduit à étudier S. Rostrata comme plante fourragère et à mener des essais en milieu paysan en utilisant S. Rostrata comme engrais vert dans les rizières. Nous avons ainsi obtenu sur plusieurs années un doublement des rendements du riz; l'apport de l'engrais vert étant dans tous les cas supérieur à l'équivalent de 100 kg d'azote à l'hectare

Quatre-vingt-quatre isolats nodulant Acacia albida ont été obtenus à partir de sols recueillis à différentes profondeurs depuis la surface jusqu'au niveau de la nappe d'eau. Ces prélèvements ont été effectués dans les régions sahéliennes et soudano-guinéennes du Sénégal. La densité des populations bactériennes est sensiblement plus élevée au voisinage de la nappe qu'en surface, atteignant 1,310#3/g de sol à 34 m dans la zone sahélienne. Dans la zone soudano-guinéenne, la densité qui atteint 10#4 bradyrhizobia par g de sol en profondeur, est comparable à celle des sols tempérés. La position taxonomique des isolats de surface et de profondeur et les relations qui existent entre eux ont été déterminées par sds-page. La plupart de ces isolats appartiennent à 11 groupes électrophorétiques contenant des souches de référence de bradyrhizobium japonicum et bradyrhizobium sp. Plusieurs isolats constituent de nouveaux groupes dans le genre bradyrhizobium<br>Ils ont aussi été caractérisés en utilisant les galeries biolog, une nouvelle technique phénotypique miniaturisée. Enfin des hybridations adn : arnr avec l'arnr spécifique de bradyrhizobium japonicum nzp5549#t ont confirmé que la plupart des isolats appartiennent a la branche arnr de bradyrhizobium et de rhodopseudomonas. Les caractéristiques d'un isolat sont indépendantes de la profondeur à laquelle il a été recueilli. L'étude de l'infection et de l'ontogenèse des nodules d'Acacia albida a montré plusieurs caractères intéressants. L'inoculation a pour effet l'induction de poils absorbants et de mitoses corticales précédant l'infection. Le mode d'infection intercellulaire conduit à la formation de cordon dans les cellules corticales externes. Le méristème est induit au niveau des cellules corticales internes. L'invasion des cellules méristématiques et la différenciation disto-proximale observées sont caractéristiques des nodules de type indéterminé. Toutefois à maturation, les nodules d'Acacia albida sont de type déterminé avec un tissu central unique entouré de tissus périphériques

La protéolyse ubiquitine-dépendante est un mécanisme conservé chez les eucaryotes permettant la dégradation ciblée de nombreuses protéines. Cette réaction se fait en trois étapes successives qui font intervenir l’activité de trois types d’enzymes. Une enzyme d’activation, « ubiquitin-activating » ou E1, prend en charge l’ubiquitine libre et la transfère sur une enzyme de conjugaison, « ubiquitin-conjugating » ou E2. L’ubiquitine est ensuite liée au substrat par l’intermédiaire d’une « ubiquitin-ligase » ou E3. C’est l’enzyme E3 qui a la fonction la plus importante dans ce processus car c’est elle qui détermine la spécificité de reconnaissance de la protéine à dégrader. Il en existe de différents types que l’on peut regrouper en sept classes distinctes selon leur mode d’action et leur structure. L’une des classes est représentée par le complexe CUL3-BTB/POZ (Bric à brac, Tramtrack and Broad complex/Pox virus and Zinc finger). Le génome d’Arabidopsis thaliana possède deux gènes codant pour des homologues de la Culline 3, nommés CUL3A et CUL3B. Au cours de mon travail de thèse j’ai participé à la caractérisation fonctionnelle de cette enzyme. Ainsi nous avons montré que les deux gènes CUL3A et CUL3B sont exprimés de manière ubiquitaire. De plus, nous avons identifié 76 protéines à domaine BTB dans le génome d’Arabidopsis et montré que certaines d’entres elles interagissent avec les deux protéines CUL3A et CUL3B dans la levure. Les deux Cullines 3 d’Arabidopsis interagissent également avec la protéine Rbx1. Dans le but d’identifier la fonction du gène CUL3A nous avons utilisé une approche par génétique inverse. Nous avons ainsi pu montrer que le mutant nul de la cul3a fleurit plus tardivement que la plante contrôle et qu’il présente une sensibilité réduite à la lumière rouge lointaine. Nous avons ensuite caractérisé plus en détail, l’expression des deux gènes CUL3A et CUL3B dans le tissus et organes reproducteurs et observé qu’ils sont exprimés de manière similaires dans la fleur et au cours de l’embryogenèse. Nous avons alors analysé les conséquences pour la plante de la perte de fonction de ces deux gènes en créant un double mutant. Les résultats obtenus montrent que la perte de fonction des cullines 3 chez Arabidopsis réduit la transmission gamétophytique et cause la létalité embryonnaire avec un arrêt prédominant au stade cœur du développement de l’embryon. Au niveau cytologique ces embryons avortés présentent des aberrations du plan de formation de l’embryon et de l’endosperme. Finalement, mes travaux en cours mettent en évidence la participation des cullines 3 dans la régulation de la synthèse de l’éthylène mais aussi dans le contrôle de la transition entre le stade végétatif et le stade floral<br>Ubiquitin-dependent degradation by the 26S proteasome has emerged as a central mechanism to control protein turnover in eukaryotes. Ubiquitin transfer requires the activity of E1 (ubiquitin activating), E2 (ubiquitin conjugating) and E3 (ubiquitin ligase) enzymes. Ubiquitin ligases are multiprotein complexes that specifically recognize the substrates and mediate their ubiquitin-dependent degradation. To date several classes of E3s have been reported, most of them based on a protein with cullin domain. Eukaryote genomes encode several cullins: CUL1, CUL2, CUL3, CUL4 and CUL5, which are all believed to form protein complexes with ubiquitin-ligase activity. I focused my work on one of these cullin based E3 ligase, the CUL3-BTB complex. In this report, I describe the molecular and genetic characterizations of the plant Cullin3. We found that CUL3A is ubiquitously expressed in plants and is able to interact with the ring-finger protein RBX1. Yeast two-hybrid experiments indicate that BTB-domain proteins are able to physically interact with both CUL3A and CUL3B, suggesting that Arabidopsis CUL3 forms E3 protein complexes with certain BTB proteins. In order to determine the function of CUL3A, we used a reverse genetic approach. The cul3a null mutants flowers slightly later than the control plants. Homozygous cul3b mutant plants developed normally and were fully fertile. Thus, we investigated the consequences on plant development of combined Arabidopsis cul3a cul3b loss-of-function mutations. The disruption of both the CUL3A and CUL3B genes reduced gametophytic transmission and caused embryo lethality. Arrest of embryogenesis occurred at multiple stages of embryo development, but predominantly at the heart stage. At the cytological level, CUL3 loss-of-function mutations affected both embryo pattern formation and endosperm development. In addtion, recent results show that the Culline 3 is also involved in the regulation of ethylene biosynthesis

Chez un tabac, ont été étudiés les effets des différentes doses de rayons gamma sur le développement, la morphologie et la palynogénèse de plantes issues de graines irradiées, sur la teneur en DNA nucléaire de plantules irradiées directement et sur la teneur en DNA nucléaire et les synthèses d'acides nucléiques dans les microsporocytes et le tapis d'inflorescences directement irradiées ou issues de plantes irradiées au stade graine. La radiorésistance des graines est grande et, quel que soit le critère biologique retenu, la réponse dose-effet est du même type : stimulation à faible dose, inhibition à forte dose. Directement irradiées, les plantules montrent des noyaux cytolédonaires à teneur en DNA accrue par endoréduplication. L'irradiation des graines ou des inflorescences induit un effet chromatoclasique, lié à la dose, affectant les noyaux des méiocytes mâles et des cellules tapétales ; le haut niveau de stérilité pollinique, lié à la dose, résulte du dysfonctionnement précoce tapétal associé aux anomalies méiocytaires. Une forte irradiation initiale ou directe provoque une nette réduction de la teneur en DNA des noyaux des méiocytes au pachytène et du tapis correspondant.

Dans un contexte indiscutablement biotechnologique et avec la volonté d'appuyer nos travaux sur des bases de nature fondamentale, nous nous sommes attachés à étudier les différentes étapes essentielles pour la maîtrise de l'haplométhode par gynogenèse chez des plantes mâles fertiles de Beta vulgaris. Nos investigations concernant les influences des conditions de culture des ovules, de la maturité des ovules et des paramètres culturaux (génétiques et physiologiques), nous ont amené à optimiser l'haplométhode via l'augmentation des taux d'induction gynogénétique. L'association d'une étude cytologique des premiers stades de la gynogenèse avec des analyses cinétiques du processus gynogénétique nous a permis de discuter la notion d'induction gynogénétique. Une ultime expérimentation nous a montré que les différentes conditions bénéfiques n'étaient pas totalement additives, mais que leur composition permettait de faire passer les taux moyens d'induction de la gynogenèse de 4% (conditions initiales) à 13%, soit une progression d'un facteur trois. Une étude qualitative axée sur le polymorphisme des formations gynogénétiques nous a permis de les traiter spécifiquement et d'augmenter de 55% à 85%, leur taux d'évolution en plantule. Nous avons, entre autres, montré que l'utilisation de toutes les capacités organogénétiques liées aux embryons était primordiale et, qu'à cette fin, l'usage de deux composés, l'acide tri-iodo-benzoïque et la phloridzine, était très bénéfique. Enfin, l'étude sur divers explants de différents traitements à la colchicine ou au protoxyde d'azote, nous a permis de proposer des méthodes efficaces et fiables, tant qualitativement que quantitativement, de doublement chromosomique des plantes haploïdes obtenues. A l'issue de notre étude, le bilan final de l'haplométhode par gynogenèse chez la Betterave sucrière, se situe à environ 9 plantes dihaploïdes pour cent ovules cultivés et est totalement compatible avec une utilisation pratique en sélection. Les divers points plus fondamentaux abordés, notamment la notion d'induction gynogénétique et l'effet génétique, sont porteurs de meilleures perspectives de progressions futures

Apres la prospection in situ d'un echantillon (20%) d'especes de la famille des vochysiaceae et l'analyse architecturale detaillee de plusieurs d'entre elles, il a ete possible de caracteriser un plan d'organisation architectural pour cette famille. Il apparait qu'avec un petit nombre de caracteres facilement acccessibles, on peut reconnaitre l'appartenance taxinomique des especes au niveau du genre et parfois meme au-dessus de ce niveau. D'un point de vue plus general, l'etude des vochysiaceae montre que les arbres sympodiaux ont une complexite structurale superieure a celle des monopodiaux. Cependant l'edification conduit aussi a un appareil vegetatif constitue d'organes disposes selon un ordre hierarchique; ces elements permettent d'elargir la reflexion sur les organismes fixes et sur les principes de la ramification

L'embryogenèse pollinique est une technique d'amélioration des espèces qui permet d'obtenir des plantes haploïdes doublées. Les microspores initialement programmées pour former des grains de pollen sont réorientées afin de produire des plantes haploïdes. Cette technique voit son utilisation réduite chez les céréales à cause de la régénération de plantes albinos. Nous avons cherché à optimiser le protocole afin d'améliorer les rendements en plantules chlorophylliennes chez des cultivars récalcitrants et à identifier les mécanismes moléculaires impliqués dans la réorientation de la microspore en nous focalisant sur les défenses. Notre travail a porté sur la culture d'anthères chez l'orge (Hordeum vulgare L. ). Afin d'améliorer le protocole, nous avons utilisé le cv. D'hiver Igri régénérant majoritairement des plantules chlorophylliennes et cinq cvs. De printemps produisant exclusivement des plantules albinos. L'apport de sulfate de cuivre dans les milieux de prétraitement et de culture a permis d'augmenter le nombre d'anthères formant des embryons, le nombre de plantules régénérées et le pourcentage de plantules chlorophylliennes régénérées chez l'ensemble des cvs. Testés. L'étude de la saison à laquelle les plantes mères sont cultivées a fait apparaitre que les rendements de la culture d'anthères étaient meilleurs pendant les mois les plus longs de l'année. Nous avons également constaté que les résultats obtenus dépendent de la position de l'épi sur le plateau de tallage. Enfin le suivi de la production d'O2- et le suivi d'expression de différents gènes de réponse aux stress nous a permis de mettre en évidence l'activation des défenses dans l'anthère au cours du prétraitement<br>The production of doubled haploid through pollen embryogenesis represents a modern tool for the improvement of cultivated species enabling plant breeders to produce homozygous lines in a few months. Pollen embryogenesis consists in the regeneration of haploid plantlets from microspores, which are initially destined to develop into pollen grains. This technique allows to decrease the time and the cost of classical selection, and to study the mechanisms involved in the embryo formation. Albinism restrains the use of pollen embryogenesis in cereals. This study is based on applied and fundamental aspects in order to 1- optimize the anther culture protocol and to improve green plantlet regeneration in recalcitrant cvs. And 2- identify molecular mechanisms involved in the switch of microspore, especially defenses. In order to optimize the protocole of anther culture in barley (Hordeum vulgare L. ) we used the winter cv. Igri which regenerates chlorophyllous plantlets at 90%, and 5 spring cvs. Giving rise mostly to albino plantlets. The copper sulphate addition in media improved the anthers response, the quantity of regenerated plantlets and the percentage of regenerated chlorophyllous plantlets, with all tested cvs. Spring and summer are the best seasons for pollen embryogenesis in cvs used. Finally, we noticed that results also depended on spike position on the tillering plate. Our results indicate that the pretreatment induces defence mechanisms in anthers, as revealed by an oxidative burst and expression gene induction. Copper sulphate addition in the media induced more progressive and less important induction of gene expression

Baris coerulescens scop. Est un nouveau ravageur du colza dans la region Poitou-Charentes. Les adultes envahissent les cultures a partir de fin février lorsque la température de l'air dépasse 15c. La ponte ne débute qu'à mi-avril. La vitellogénèse est sous l'influence de la température et du stade phénologique de la plante-hôte. Au laboratoire, une température de 20c avec une plante de stade d et une photophase de 16 h appliqués pendant 2 a 3 semaines sont en faveur d'une levée de la diapause chez les femelles qui ont hiverné pendant au moins 7 ou 8 semaines. La fécondite des baris, étudiée à 20c, est en moyenne de 315 ufs par femelle pendant 4 mois. 88% des ufs sont déposés dans le collet. La fécondité journalière est variable selon la qualite de la plante-hôte. Elle est reduite de moitié après 8 jours passés sur des plantes-hôtes présentant un fort déficit hydrique avant l'infestation. Le passage sur des plantes arrosées régulièrement permet un rétablissement de la production ovarienne. La fécondité de l'insecte est fortement dépendante de la température, elle est trois fois plus faible à 15c qu'à 20c. Lorsqu'elle a le choix, la femelle pond préférentiellement sur les plantes de fort diamètre au collet. La vitesse de développement des larves a été étudiée à 6 températures constantes : la croissance est presque inhibée à une température de 10c. Elle est optimale vers 30c. Une infestation précoce des plantes provoque une réduction de la production grainière de 19% par rapport à celle des plantes saines. Nous observons également une relation entre la précocite de l'infestation et l'importance du syndrome des pieds secs. Les fluctuations de population de b. Coerulescens sur colza semblent donc très dépendantes des conditions climatiques. De plus le colza, ne semble pas être la plante-hôte la plus favorable à la multiplication des baris, en raison de la précocité de sa maturation<br>Baris coerulescens is a new pest on oilseep rape in the western part of France. A previous outbreak occured in other regions (Alsace, Rhône valley) in the seventies but never reached such a number of larvae per root. Growers were concerned that the damage caused to the roots could be detrimental to yield. As literature on the species (or even the genus) was scant, a whole investigation was started to find and understand basic elements of the biology of the pest. Experiments were conducted in open field or laboratory conditions. Baris coerulescens starts invading fields at the end of winter when maximum air temperatures are in excess of 15°C, with no strong wind and no rain. These conditions can happen any time between february and april in the region. Field sampling showed that new adults reach the fields till may, then th enumber starts to decrease. The spatial distribution of adults and eggs is agregative, but all plants are infested. Eggs are inserted under the epidermis of the lower part of the stern (2%), the root crown (88%), or the upper part of the root (10%). To avoid rejection of the egg by the plant, the laying female bore a semi-circular trench around the egg. These are four larval instars before nymphosis, which were characterized by the width of head capsules. New adults leave the decaying roots at the end of september. Some of them reach new sown rape fields where they feed for some time before overwintering in the soil, but most "disappear" in other overwintering places. In semi-artificial conditions, females can be active (to feed) on warm sunny winter days but do not mature sexually. There is an obligatory reproductive diapausis. After the overwintering period, vitellogenesis is under the influence of temperature and growth stage of the plant. In natural conditions, because of the length of the infestation flight, a field population is totally mature only after at least 47 days after the first captures. In laboratory conditions, after 7 to 8 weeks of overwintering, females reach full sexual maturity in 2 to 3 weeks at 20° with plants at growth stage D and a photophase of 16th. The potential fecundity of females was studied in laboratory conditions at 20°C. Laying lasted 4 months and females laid a mean number of 315 eggs. The mean daily fecundity was 3,5 eggs per female. It was subject to variations according to plant quality. Female given drought stressed plants during 8 days laid twice fewer eggs. When given well watered plants these females resumed a normal ovarian production. Egg laying was highly dependant on temperatures : twice more eggs were laid at 20° than at 15°C. When given the choice, a female lay more eggs on roots with big diameters than on small ones ; the relationship between diameter and number of eggs is proportional. Larval development was studies at 6 constant temperatures : growth was almost inhibited at 10°C (it took an average of 78 day to obtain 1st instar larvae) ; the optimum temperature for rapid growth without too much mortality was around 30°C. These high thermal requirement explain why, in natural conditions, the pest never completes its whole development (egg to nymph) before harvest, at the beginning of july. Final success of the most developped larvae will depend on how long the root will retain a sufficient quality to sustain development. For example, harrowing the stubble left in place after harvest to hasten dessication of the roots leads to a very high mortality : emerging adults are twice more numerous on the part not harrowed. The development of many larvae (5 to 10) in a root can cause yield losses as high as 19% as demonstrated in a cage experiment. Yield losses depend on the earliness of attack and are mainly caused by a reduction in 1000-seeds weight. Losses can be even more drastic as fungal diseases are more frequent on early attacked plants leading to premature drying of the stem. In conclusion, rape do not seem to be the best host plant for this pest, usually found on cabbage, because it is harvested too soon, and outbreaks of the pest will depend on very favorable weather conditions which do not seem to be frequent

La proline est un acide aminé protéinogène qui a aussi de nombreuses fonctions à l’état libre chez les plantes notamment dans leur adaptation aux stress et leur développement. Son métabolisme est bien décrit à ce jour mais certains de ses rôles physiologiques restent encore énigmatiques. Synthétisée dans le cytosol à partir de glutamate, la proline est catabolisée dans la mitochondrie par l’action séquentielle de deux enzymes : la proline déshydrogénase (ProDH) et la pyrroline-5-carboxylate déshydrogénase (P5CDH). Des expériences préliminaires ont montré un très faible taux de germination des graines du mutant p5cdh ainsi qu’une faible remobilisation de l’azote au cours de la senescence. Les objectifs de cette thèse étaient de caractériser ce défaut de remobilisation de l’azote ainsi que son impact sur le développement de la graine. Nous avons pu montrer que le mutant p5cdh présentait un défaut de remobilisation de l’azote mais aussi du carbone, notamment lorsqu’il était cultivé avec un apport non limitant en azote. Les graines produites par ce mutant sont déformées et plus légères. Des analyses en imagerie ont montré que le développement embryonnaire du mutant p5cdh est bloqué à la transition entre les phases d’embryogenèse et de maturation lorsqu’il est exposé à de fortes concentrations en nitrates. L’embryon est alors bloqué dans son développement au stade torpille et est entouré d’albumen. Lors de la phase de déshydratation de la graine, l’embryon meurt. Afin d’identifier le rôle de P5CDH dans le développement de la graine, des études développementales, métabolomiques et protéomiques ont été entreprises sur des graines en cours de maturation et de déshydratation. Ces études ont montré qu’au cours du développement de la graine, le premier signe de perturbation chez le mutant p5cdh se manifeste au début de la phase de maturation par une phase de verdissement peu marquée et plus courte que chez le sauvage, suivie une accumulation limitée de lipides et de protéines de réserve. En revanche une accumulation très importante de proline est mesurée. Ces études ont également révélé dans les graines du mutant p5cdh une accumulation d’acides aminés libres ainsi qu’une perturbation marquée du métabolisme carboné. De nombreux marqueurs du métabolisme énergétique anaérobie sont induits probablement liés à la perte des capacités photosynthétiques de l’embryon. La teneur réduite en protéines HSP et LEA ainsi que de plusieurs sucres non-réducteurs chez le mutant p5cdh renforce le fait que la graine n’est pas préparée à cette phase de déshydratation. Les processus de maturation et de déshydratation étant fortement métaboliquement énergivores, l’arrêt du développement de la graine du mutant p5cdh pourrait être lié à une insuffisance énergétique. Ce déficit énergétique semble également toucher également le développement du gamétophyte mâle, puisque 50% des grains de pollen p5cdh meurent lors de leur maturation. Cette étude montre que le catabolisme de la proline est essentiel au développement de la graine et du pollen, notamment après la phase d’embryogénèse, en fournissant du pouvoir réducteur et de l’ATP. Elle vient confirmer de nombreuses hypothèses quant à l’importance de la proline et de son catabolisme pour la production d’énergie notamment lors de la reprise de la croissance après un stress mais également dans les organes à croissance rapide tels quel le tube pollinique, les pointes racinaires ou les cellules cancéreuses chez les modèles animaux<br>Proline is a proteinogenic amino acid with numerous functions in plants especially in stress adaptations and development. Its metabolism is now well described but some of its physiological roles remained enigmatic. Synthesized in the cytosol from glutamate, proline is catabolized in the mitochondrion by the sequential action of two enzymes: proline dehydrogenase (ProDH) and Pyrroline-5-carboxylate dehydrogenase (P5CDH). Preliminary experiments showed weak germination rates for p5cdh mutants and weak nitrogen remobilization rate during senescence. The objectives of this thesis were to charaterize this remobilization defect and its impact on seed development. We have shown that p5cdh mutant presented a remobilization defect for nitrogen and carbon, especially when plants were grown under non limiting concentration of nitrates. Seeds produced by this mutant are out of shape and lighter. Imagery analysis have shown that embryo development of p5cdh mutant is blocked at the transition between embryogenesis and maturation phase when it is grown under high concentrations of nitrates. Embryo is blocked in its develoment in torpedo stage et is surrounded by endosperm. During the dehydration phase, embryo dies. In order to identify the role of P5CDH in seed development, developmental, metabolomics and proteomics studies were performed on maturing and dehydrating seeds. These studies have shown that during seed development, the first sign of disturbance in p5cdh mutant is visible at the beginning of the maturation phase with a weak and shorter greening phase compared to the wild-type. It is followed by a limited lipids accumulation and storage proteins. But an important accumulation of free proline were measured. These studies have also revealed an accumulation of free amino acids in p5cdh mutant's seeds and a marked disturbance of carbon metabolism. Numerous markers of anaerobic energy metabolism are induced probably linked to the loss of photosynthetic capacities of the embryo. The lower content in HSP and LEA proteins and in non-reducting sugars in p5cdh mutant reinforce the idea that the seed is not prepared to be dehydrated. Since the processes of maturation and dehydration are strongly energy demanding processes, the arrest of seed development in p5cdh mutant could be linked to a lack of energy. This lack of energy seems affect also the development of the male gametophyte since 50% of p5cdh pollen grain die during its maturation. This study shows that proline catabolism is essential to seed and pollen development, especially after the embryogenesis by provinding reduced power and ATP. It confirms the numerous hypothesis about the importance of proline and its catabolism in energy production during growth recovery after a stress but also in fast growth organs like pollen tube, root tip or cancer cells in animal models

Ce travail concerne les phases de multiplication et de conversion au cours de l'embryogenèse somatique chez le chêne pédonculé (Quercus robur L. ). Huit cultures initiées à partir d'embryons zygotiques immatures et multipliées ensuite par embryogenèse secondaire dans des conditions standards (solutions macro- etrilicro- minérales de Muraschige et Skoog additionnées d'hydrolysat de caséine 0,1 %, de glucose 0,12 M et d'ANA 10,74[micro]M) ont été utilisées. Trois types d'éléments (cals friables, cals compacts et structures embryonnaires) constituent ces cultures qui peuvent être classées en trois catégories distinctes selon leur composition et abondance en ces trois éléments. Cette hétérogénéité est associée à des différences de sensibilité à l'auxine du milieu de multiplication. Une forte sensibilité à l'auxine favorise une callogenèse friable. Deux voies d'embryogenèse secondaire directe et indirecte débutant respectivement au niveau épidermique ou cortical ont été décrites. Elles produisent des embryons présentant une conformation morpho-anatomique et une capacité de développement variables. Les régulateurs de croissance du milieu de multiplication ainsi que le degré de développement des embryons somatiques qui ont servi à la préparation des explants influencent la balance entre ces deux voies, leur fréquence et intensité. Le maintien de l'embryogenèse secondaire et le manque de maturation s'opposent à la conversion spontanée des embryons somatiques. L'utilisation d'un milieu de maturation contenant 6 % de saccharose permet aux embryons somatiques d'acquérir une partie des caractéristiques des embryons zygotiques matures (accumulation de réserves amylacées et organisation histocytologique du méristème caulinaire) et d'atteindre ainsi jusqu'à 47 % de germination normales évoluant en plantules viables. Seuls des embryons somatiques jeunes issus de la multiplication sur milieu sans régulateurs de croissance réagissent favorablement au traitement de maturation.

Contexte et objectifs : Les tentatives pour expliquer les variations des paramètres foliaires fondées uniquement sur les facteurs environnementaux, ce qui conduira à des erreurs importantes si la plante montre des variations ontogénétiques substantielles des propriétés foliaires. Nous avons évalué les variations des 27 traits morpho-anatomiques des feuilles de Dipterocarpus alatus durant six stades de développement architectural et entre les axes à un stade de développement donné sous deux conditions lumineuses différentes.Méthodologies:Une analyse architecturale a été réalisée pour distinguer précisément et objectivement des catégories d'axes et stades de développement de Dipterocarpus alatus. Les feuilles ont été collectées sur l'unité de croissance plus récente et complète sur la partie supérieure du tronc et sur la partie plus externe de la branche du milieu couronne des arbres qui poussent sous deux différentes conditions lumineuses. Vingt-deux traits foliaires ont été mesurées et calculées sur des images de tracés feuilles et de sections transversaux à l'aide de logiciel ImageJ. Densité stomatal a été calculée sur l'impression de vernis à ongles de la surface inférieure des feuilles. Quatre traits de chlorophylle ont été déterminées. Les tests d'ANOVA et Tukey ont été utilisés pour déterminer les différences entre les stades de développement et des axes. La contribution relative lmg a été calculée avec package R relaimpo et comparées avec l'analyse bootstrap pour déterminer le stade ontogénétique, catégorie axe ou l'intensité lumineuse, ce qui est expliqué plus les variations de l'anatomie des feuilles.Résultats:La morphologie et l'anatomie des feuilles diffère fortement durant l'ontogenèse pour les quatre axes en terme d'ordre et de catégorie deux sous des conditions lumineuses. L'effet de l'axe a été présentée au stade B, C, D et F, mais ont tendance à être insignifiante au stade E. Ontogenèse de l'arbre expliqué plus de variations dans la morphologie des feuilles et de l'anatomie que l'intensité lumineuse. Catégorie d'axe expliqué plus de variations dans la morphologie des feuilles, mais pas dans l'anatomie des feuilles que l'ontogenèse de l'arbre. Conclusions:Fortes et significatives variations intra-spécifiques (pendant l'ontogenèse et entre axes) peuvent influencer les variations inter-spécifiques, et donc contestent la validité de la valeur moyenne des traits foliaires entre les espèces. Ontogenèse de l'arbre contribué plus que l'intensité de la lumière dans l'explication de la variabilité dans la morphologie et l'anatomie des feuilles à la fois sur le tronc et deuxième l'ordre l'axe recommande fortement que les études sur les réponses de la morphologie et l'anatomie des feuilles à l'environnement doivent corriger l'effet de l'ontogenèse<br>Background and Aims:Attempts to explain variations in leaf parameters based solely on environmental factors, this will lead to significant errors if the plant shows substantial ontogenetic variations in leaf properties. We evaluated variations in 27 morpho-anatomical leaf traits of Dipterocarpus alatus over six architectural development stages and between axes at a given development stage under two different light conditions. Methods:An architectural analysis was conducted to distinguish precisely and objectively axis categories and developmental stages of Dipterocarpus alatus. Leaves were collected on the most recent complete growth unit on the top of the trunk and the outermost part of the middle-crown branch with branchlet and twig from trees growing under two different light conditions. Twenty two leaf traits were measured and calculated using ImageJ on images of leaf tracings and cross-sections. Stomatal density was calculated on nail varnish impression of the leaf lower surface. Four chlorophyll traits were determined. One-way ANOVA and Tukey post-hoc tests were used to determine differences between development stages and axes. The lmg relative contribution was calculated with R package relaimpo and compared with bootstrap analysis to determine ontogenetic stage, axis category or light intensity, which explained more the variations in leaf anatomy.Key results:Leaf morphology and anatomy differed strongly during ontogeny for all four axes in term of order and category under both light conditions. The axis effect was displayed at stages B, C, D and F but tend to be insignificant at stage E. Tree ontogeny explained more variations in leaf morphology and anatomy than light intensity. Axis category explained more variations in leaf morphology but not in leaf anatomy than tree ontogeny. Conclusions: Strong and significant intraspecific variations (during ontogeny and between axes) may influence the interspecific variations, and thus challenge the validity of the mean value of leaf traits between species. Tree ontogeny contributed more than light intensity in explanation of the variability in leaf morphology and anatomy both on the trunk and second axis order strongly recommends that studies on the responses of leaf anatomy to the environment need to correct for the ontogeny effect

Chez de nombreuses Angiospermes, la pollinisation croisée est nécessaire pour le succès de la reproduction. La plupart de ces plantes ont évolué afin de favoriser la pollinisation entomophile, principalement assurée par les abeilles. C'est le cas des Cucurbitacées, dont le melon (Cucumis melo L.), importante culture du sud de la France et le concombre d'âne (Ecballium elaterium (L.) A. Rich.) plante spontanée endémique du bassin méditerranéen, les deux modèles de cette étude. Afin de mieux comprendre les relations plante-pollinisateur,nous avons choisi de caractériser le couple pollen de Cucurbitacées/abeille domestique (Apis mellifera L.) à travers la production de pollen, sa présentation sur la fleur et son transport sur l'abeille. Nous avons montré que, chez ces plantes, l'ontogenèse du pollen s'accompagne d'erreurs développementales conduisant à la formation de près de 3% de grains de pollen vides. De plus, nous avons mis en évidence que chez E. elaterium, des erreurs méiotiques entraînaient la formation de grains de pollen génétiquement anormaux qui pourraient être source d'autopolyploïdie. Chez C. melo, nos résultats ont révélé que la mise en contact du pollen avec le milieu environnant entraîne une baisse de 30% de sa viabilité, mais que celle-ci reste stable jusqu'à la fin de l'anthèse. L'aptitude à germer, quant à elle, finit d'être acquise juste avant anthèse et décroît de 12% en fin de période d'anthèse. Nous avons montré que le pollen de C. melo transporté sur le corps de l'abeille pouvait soit avoir une viabilité et une aptitude à germer préservée, probablement par protection contre la déshydratation, soit perdre quasi-totalement sa viabilité et son aptitude à germer. Enfin, nous avons détecté des composés biochimiques spécifiques des abeilles protégeant ou diminuant la qualité reproductrice du pollen

Le nouveau genotype wjr::(1629) de tournesol (helianthus annuus l. , seconde plante oleagineuse du monde) est remarquable par son caractere isomature : il possede deux ou plusieurs capitules symetriques qui fleurissent et murissent simultanement. Son interet sur le plan agronomique est prometteur. Il est mis en evidence que la realisation du caractere isomature est sous la dependance de un a trois genes dominants et d'un effet maternel. Ce resultat impliquera necessairement, dans le futur, l'utilisation d'un parent femelle isomature pour le creation d'hybrides commerciaux

Lors des vingt dernières années, l’utilisation d’Arabidopsis thaliana en tant que plante modèle a permis d’accélérer les découvertes biologiques dans l’étude de nombreuses interactions plante-pathogènes tant au niveau moléculaire que cellulaire. Arabidopsis réagis de manière similaire aux plantes cultivées face aux attaques de nombreux pathogènes, y compris les nématodes. Meloidogyne incognita est un nématode endoparasite de la racine des plantes causant de lourdes pertes agronomiques estimées à plusieurs milliards de dollars par an. Afin d’induire la formation de sites nourriciers dans la racine de l'hôte, les nématodes à galles. Ceci a pour effet d’induire la formation de cellules géantes à l’origine des nodosités observées sur la racine de l’hôte communément appelées galles. Lors de la formation des sites nourriciers, les cellules géantes ont pour caractéristiques d’être hypertrophiées et poly-nucléés du fait de l’absence ou de l’interruption de la cytokinèse et de nombreux cycles successifs d'endoreduplication. Ainsi, une caractéristique cruciale du développement du nématode est l’hyper activation du cycle cellulaire dans les galles. Le cycle cellulaire eucaryote est conservé et caractérisé par la phase S (réplication de l'ADN), suivie par la phase mitose (M), la cytokinèse et la division cellulaire. Celles-ci sont entrecoupées par la phase G1 (Gap 1) qui relie la fin de la mitose, et la phase G2 (Gap 2) qui relie la fin de la synthèse de l'ADN. L'endocycle est une variante du cycle cellulaire dans laquelle la réplication se produit sans mitose, induisant le doublement du contenu en ADN cellulaire pour chaque endocycle. L’hyper activation du cycle cellulaire est essentielle pour la biogenèse de la galle induite par les nématodes et un équilibre précis entre les phases mitotiques et endocycliques est essentiel pour la réussite du parasitisme. Dans le cadre de ma thèse de doctorat, nous avons étudié les conditions préalables nécessaires à l’établissement d’une galle fonctionnelle induite par M. incognita. Je me suis particulièrement concentrée sur l’étude fonctionnelle de gènes du cycle cellulaire de la plante jouant un rôle dans la mitose et l’endoreduplication lors de l’interaction plante-nématode. Pour répondre à cette question j’ai réalisé des études fonctionnelles de nouveaux acteurs du cycle cellulaire chez Arabidopsis stimulant (E2F), inhibant (ABAP1 et son-interactor) ou contrôlant (WEE1) le cycle cellulaire des galles. Les résultats obtenus démontrent que les gènes étudiés ici sont essentiels pour la formation et le maintien des sites nourriciers des nématodes. Notre étude fonctionnelle et notre analyse moléculaire montrent que l’absence ou la surexpression de facteurs de transcription E2Fa et E2Fb affectent gravement le développement de la galle et la reproduction des nématodes et perturbent le cycle cellulaire des galles, validant ainsi leur importance pour le développement du site d’alimentation des nématodes. Nous avons également cherché à déterminer si le stress induit par les nématodes déclenche un checkpoint control pendant la progression du cycle cellulaire dans les galles. Par conséquent, une analyse fonctionnelle du facteur de transcription WEE1 a été réalisée et a montré que son absence induit une mitose plus précoce dans les sites nourriciers, affectant ainsi le développement des galles et la reproduction des nématodes. L’utilisation de drogues, d’un marqueur de stress SMR7, ainsi que d’une lignée exprimant un gène rapporteur sous le contrôle du promoteur du gène PARP1 (impliqué dans la réparation de l’ADN) ont suggéré l’activation du checkpoint control G1/S dans les galles. Les données présentées dans cette thèse ont apporté des connaissances fondamentales pour une meilleure compréhension du contrôle du cycle cellulaire lors de la biogenèse de la galle, ainsi que lors du développement de la plante<br>During the last twenty years, Arabidopsis thaliana has been successfully used as a model plant accelerating discoveries at the molecular and cellular level in numerous plant-pathogen interactions. Arabidopsis is susceptible to a number of pathogens including nematodes, responding to pathogen attack in a similar manner to cultivated plant species. Meloidogyne incognita is a crop parasite causing extensive economic losses of billions of dollars yearly for the agriculture worldwide. Root-knot nematodes induce feeding sites within the host root inducing up to eight giant-feeding cells within the root vascular cylinder by injecting secretions. These giant cells become hypertrophied and contain multiple enlarged nuclei as a result of numerous mitotic events of which cytokinesis is absent or interrupted. Throughout expansion, giant cells become highly polyploid via successive endoreduplication cycles. Thus, a crucial feature for root-knot nematode development is the hyperactivation of the plant host cell cycle in galls. The eukaryotic cell cycle is conserved and characterized by four phases: The S phase (DNA replication) is followed by the M phase (mitosis), cytokinesis and cell division. These are intercalated by the G1 phase (first gap) which connects the end of mitosis to the start of DNA synthesis, and the G2 phase (second gap) which connects the end of DNA synthesis to the start of mitosis. The endocycle is a variant of the cell cycle in which replication occurs without mitosis, resulting in a doubling of cellular DNA content for each endocycle round. The hyperactivation of the cell cycle is essential for the nematode-induced gall biogenesis, and a precise balance between mitotic and endocycle phases is essential for the successful compatible interaction. As a broad question of my PhD, we addressed which the pre-requisites are needed to establish a functional gall induced by root-knot nematodes. More specifically, I essentially focused on the functional studies of particular plant cell cycle genes playing a role in the mitotic and the endocycle during plant-root-knot nematode interaction. To address this question, functional studies of new players in the cell cycle of the plant host, stimulating (E2F genes), inhibiting (ABAP1 and an interactor AIP10 genes) or controlling (WEE1 gene) the cell cycle, were investigated in galls induced in our model host Arabidopsis thaliana. The results obtained demonstrate that the genes here studied are critical for, as well the formation as the maintenance of nematode feeding sites. Overall, our functional study and molecular analysis show that the absence of E2Fa and E2Fb transcription factors will severely affect gall development and nematode reproduction. As well, overexpression of E2Fa and E2Fb will disrupt the cell cycle in galls, validating their importance for nematode feeding site development. We further investigated if nematode induced stress might trigger a checkpoint control during cell cycle progression in galls. Therefore, functional analysis of the WEE1 transcription factor was performed and showed that its absence induced galls prematurely to enter mitosis, thus affecting feeding site development and nematode reproduction. Performing drug treatments and the use of the stress marker SMR7 and a DNA repair promoter reporter line PARP1 suggested the induction of checkpoint activation in galls at G1/S phase of the cell cycle. The data presented in this thesis provided fundamental knowledge for a better understanding of cell cycle control during gall biogenesis as well sideways for plant development. Currently, our results are being managed for application initially in Arabidopsis, and promising strategies will be conducted and extended towards different crop species in order to better control nematode attack. Here, we specifically aimed at generating genetically modified plants by silencing E2Fa genes as an anti-nematode strategy in the field