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Thèse

Exploration de la diversité naturelle de Medicago truncatula pour la croissance hétérotrophe des plantules en fonction de l'apport en nitrate et de la température

Résumé : La levée des plantules est une phase critique du développement pour la réussite de l'établissement des cultures en raison de sa sensibilité aux conditions environnementales. Pour s'adapter à un contexte climatique et environnemental changeant, les plantules se retrouvent de plus en plus dans des conditions de basses températures avec de faibles disponibilités en éléments nutritifs, en particulier le nitrate. Dans ce contexte, la croissance hétérotrophe des plantules a été caractérisée dans des conditions contrastées d'apport en nitrate (présence, absence) et de température (17 °C, 10 °C) pour une core-collection de 192 accessions de M. truncatula représentative de la diversité naturelle de cette espèce. Les caractères liés à l'allongement des organes et à la mobilisation de la biomasse de la graine ont été déterminés dans les différentes conditions environnementales et pour deux lots de graines différents. Des indices de plasticité de réponse des plantules à l'absence de nitrate et au froid ont également été déterminés. Le déterminisme génétique des caractères a été abordé par GWAS (Genome−Wide Association Study). Quels que soient la température et le lot de graines, l’absence de nitrate affecte la mobilisation de la biomasse des graines et le ratio des longueurs radicule/hypocotyle. Cependant, la large gamme de variabilité génétique de l'ensemble des caractères en réponse à l’absence de nitrate a révélé différentes performances des plantules au sein de la diversité naturelle. Grâce à des analyses en composantes principales (ACP) réalisées avec les indices de plasticité, nous avons identifié des physiotypes de comportements adaptatifs à l’absence de nitrate aux deux températures. Par ailleurs, d'autres physiotypes ont été identifiés en lien avec les caractéristiques explicatives de la croissance hétérotrophe et les conditions géoclimatiques d’origine des accessions. Enfin, l’analyse GWAS a permis d’identifier 221 loci associés à la majorité des caractères dans les diverses conditions environnementales étudiées. De même, 160 gènes candidats ont été identifiés à proximité de loci contrôlant 16 caractères par data mining. Parmi eux se trouvent deux clusters de gènes, l’un codant pour des transporteurs de sucres et l’autre pour des glutathion S-transférases, aux environs des loci associés à l’élongation des plantules en réponse à l’absence de nitrate. Cet ensemble de résultats ouvre différentes pistes pour élucider les bases génétiques de l'adaptation de la croissance hétérotrophe à l'absence de nitrate et au froid.
Liste complète des métadonnées

https://hal.univ-angers.fr/tel-03219191
Contributeur : Elisabeth Planchet <>
Soumis le : jeudi 6 mai 2021 - 11:18:52
Dernière modification le : vendredi 7 mai 2021 - 03:35:37

Identifiants

  • HAL Id : tel-03219191, version 1

Citation

Douae Ben Hdech. Exploration de la diversité naturelle de Medicago truncatula pour la croissance hétérotrophe des plantules en fonction de l'apport en nitrate et de la température. Génétique des plantes. Université d'Angers, 2020. Français. ⟨tel-03219191⟩

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