Elicitation de stress biotique et son impact sur la maturation des graines chez Medicago truncatula
| Titre | Elicitation de stress biotique et son impact sur la maturation des graines chez Medicago truncatula |
| Type | Mémoire de Master |
| Auteurs | Floch Kévin |
| Directeurs | Macherel David |
| Année | 2017 |
| URL | http://dune.univ-angers.fr/fichiers/14005304/20173MABTV7738/fichier/7738F.pdf |
| Mots-clés | élicitation, graines, longévité, maturation, Medicago truncatula A17, Qualité physiologique |
| Date de soutenance | 2017-06-29 |
| Résumé | La qualité physiologique des graines est un facteur primordial pour garantir la qualité des semences. Il a été démontré que les contraintes biotiques impactent le développement global de la plante et donc le développement de la graine. Afin d’étudier comment les processus de maturation des graines incluant l’acquisition de la longévité et de la qualité germinative sont affectés, nous avons porté notre étude sur l’élicitation de stress biotique lors du développement de la graine, pour analyser son impact sur la maturation des graines chez Medicago truncatula A17. Dans cette étude, nous avons utilisé une approche physiologique, biochimique et moléculaire pour mettre en évidence l’impact de l’eliciteur bactérien, la flagelline, sur les mécanismes de maturation des graines aboutissant à la qualité des graines. Bien qu’aucune réaction de défense tel qu’un burst oxydatif n’a pu être mise en évidence chez les graines de Medicago suite au traitement à la flagelline, nous avons observé un effet négatif du traitement sur la teneur en eau des graines matures. Cette différence de développement des graines traitées n’a pas été associée a une différence dans l’acquisition de la qualité germinative et de stockage des graines. Ces observations physiologiques et biochimiques ont été conforte par une analyse moléculaire d’expression de gènes connus pour être impliques dans la régulation de ces mécanismes. Une diminution de l’expression relative des gènes ABI3, ABI5 et BZR a bien été observé validant un impact de la flagelline sur le processus normal de développement des graines lorsque l’on applique un traitement a court terme. De même, les gènes de défense testés, ainsi que les gènes lies à l’acquisition de la qualité germinative et de stockage n’ont montré aucune différences d’expression entre les graines traitées ou non avec l’eliciteur. Nos résultats indiquent donc que la maturation des graines de M. truncatula pourraient être impactées par l’éliciteur pendant un temps limité impactant légèrement le processus de développement des graines. Cet impact sur le développement, limite en temps, pourrait être atténué par la graine sur du plus long terme pour favoriser un processus de maturation normal et ainsi assurer une graine viable. De part le court impact du traitement flagelline, il n’a en revanche pas altéré la qualité germinative et de stockage des graines traitées. L’utilisation de mutants affectés dans les processus de protection des graines pourrait peut-être permettre d’amplifier les mécanismes de défense des graines de Medicago et ainsi déréguler les mécanismes de maturation afin d’approfondir les connaissances de ces mécanismes. |
| Résumé en anglais | The physiological quality of the seeds is an important factor resulting in quality of seeds. It is well known that biotic stresses affect the overall development of the plant and therefore the development of the seed. In order to study how seed maturation processes, including the acquisition of longevity and germinative quality, are affected, we investigated the elicitation of biotic stress during seed development to analyze its impact on seed maturation in Medicago truncatula A17. In this study, we used a physiological, biochemical and molecular approaches to reveal the impact of the bacterial elicitor, flagellin, on seed maturation mechanisms leading to seed quality. Although no defensive reaction such as an oxidative burst could be detected in Medicago seeds following treatment with flagellin, we observed a negative effect of the treatment on the desiccation process of the mature seeds. This difference in the development of the treated seeds was not shown to be associated with a difference in the acquisition of germinative quality and seed storage. These physiological and biochemical observations were confirmed by a molecular analysis of the expression of genes known to be involved in the regulation of these mechanisms. A decrease in the relative expression of the ABI3, ABI5 and BZR genes has been observed validating an impact of flagellin on the normal process of seed development when short-term treatment was performed. Similarly, the defense genes tested, as well as the genes related to the acquisition of germinative quality and storage, showed no differences in expression between the seeds treated or not treated with the elicitor. Our results indicated that the maturation of M. truncatula seeds could be impacted by the elicitor for a limited time, slightly impacting the seed development process. This limited impact on developmental could be attenuated by the seed throughout longer treatment to allow a normal maturation process and thus ensure a viable seed. The use of affected mutants in seed protection processes may potentially increase the defense response of Medicago seeds and thus deregulate the mechanisms of maturation in order to unreavel these mechanisms. |
| Langue de rédaction | Français |
| Nb pages | 18 |
| Diplôme | Master Biologie Végétale |
| Editeur | Université Angers |
| Place Published | Angers |
| Libellé UFR | UFR de Sciences |