Caractérisation des gènes AP2/ERF impliqués dans le développement chez Hevea brasiliensis

Piyatrakul Piyanuch. 2013. Caractérisation des gènes AP2/ERF impliqués dans le développement chez Hevea brasiliensis. Montpellier : Montpellier SupAgro, 134 p. Thèse de doctorat : Systèmes intégrés en biologie, agronomie, géosciences, hydrosciences et environnement. Biologie intégrative des plantes : Montpellier SupAgro Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques

Titre anglais : Characterization of the AP2/ERF genes involved in development of Hevea brasiliensis

Encadrement : Montoro, Pascal

Résumé : Hevea brasiliensis est une culture industrielle majeure pour la production de caoutchouc naturel (CN). La stimulation par l'éthéphon, un libérateur d'éthylène, est utilisée pour augmenter la production de latex en prolongeant son écoulement et en stimulant le métabolisme pour la régénération du latex. Cependant, le mécanisme d'action de l'éthylène n'est pas clairement élucidé chez l'hévéa. L'éthylène est un signal important qui régule le développement des plantes. Les facteurs de transcription AP2/ERF, et plus particulièrement les Ethylene Response Factors, jouent un rôle crucial dans le développement et la réponse aux stress biotiques et abiotiques chez les plantes. La production d'éthylène et sa signalisation sont aussi importantes en embryogenèse somatique et tout spécialement chez les espèces récalcitrantes à la culture in vitro. Dans cette étude, le transcriptome de référence a été amélioré par addition des fragments de séquence d'ARN issus de tissus reproducteurs lors d'un nouvel assemblage. Les 30.342 contigs ont été annotés par la base de données Gene Ontology. L'analyse des facteurs de transcription a permis d'identifier 2.448 contigs qui ont été classés en 58 familles de facteurs de transcription. Six pourcents de ces facteurs de transcription correspondent aux membres de la superfamille des AP2/ERF. L'accumulation de transcrits des gènes AP2/ERF a été analysée au cours du processus d'embryogenèse somatique chez des lignées de cal avec différents potentiels de régénération et dans différents tissus végétatifs et reproducteurs. L'analyse de l'abondance relative de transcrits dans les différents tissus montre que les ERFs des groupes I, VII et VIII sont fortement présents à tous les stades de l'embryogenèse somatique et dans les tissus immatures et matures de fleurs males et femelle, d'embryons zygotiques, de feuilles, d'écorce et de latex. Quarante gènes AP2/ERF représentent des marqueurs d'expression génique pour le potentiel de régénération de plantes de lignées de cal à différents stades du processus d'embryogenèse somatique. Quatorze marqueurs d'expression génique permettent même de prédire la capacité de régénération dès le stade de multiplication du cal. Cinquante-neuf marqueurs d'expression géniques sont spécifiquement exprimés dans les différents tissus de l'hévéa, et plusieurs AP2/ERFs ont les transcrits fortement accumulés dans le latex. La plupart des marqueurs de l'expression génique du latex appartient aux ERF du groupe VII. Les ERFs de ce groupe ont un motif conservé en N-terminal (MCGGAII), lequel est impliqué dans la voie N-end rule. Les analyses de localisation subcellulaire et de transactivation suggèrent que ces gènes HbERF-VII codent pour des facteurs de transcription fonctionnels potentiellement impliqués dans la réponse à l'hypoxie dans le latex.

Mots-clés Agrovoc : Hevea brasiliensis, physiologie végétale, multiplication végétative, génie génétique, transcription, gène, latex, éthylène, expression des gènes, anoxie, marqueur génétique, Embryogénèse somatique, micropropagation

Classification Agris : F30 - Génétique et amélioration des plantes
F60 - Physiologie et biochimie végétale
F02 - Multiplication végétative des plantes
F01 - Culture des plantes

Champ stratégique Cirad : Axe 1 (2005-2013) - Intensification écologique

Auteurs et affiliations

• Piyatrakul Piyanuch, CIRAD-BIOS-UMR AGAP (FRA)

Source : Cirad - Agritrop (https://agritrop.cirad.fr/572028/)

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