Bases cellulaires de la variabilité génétique de la longueur de l'hypocotyle

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UMR IRHS - Institut de Recherche en Horticulture et Semences INRA - AGROCAMPUS OUEST - UNIVERSITÉ D’ANGERS

Bases cellulaires de la variabilité génétique de longueur de l’hypocotyle

© C. Youssef, UMR IRHS Section médiane longitudinale d'un axe embryonnaire de Medicago truncatula obtenu à partir d'une graine imbibée pendant 12 h à 4° C. Les limites de l'hypocotyle sont indiquées par des flèches noires pour les deux côtés (IS: face interne, ES: face externe, Ep: épiderme).

Objectif L’objectif était d’étudier le déterminisme génétique de l’allongement de l’hypocotyle à l’obscurité chez Medicago truncatula (Mt) en analysant le nombre et la longueur des cellules de l’épiderme, tissu gouvernant l’allongement des organes.

ayant un impact sur l’élongation de l’hypocotyle à basse température ont été mis en évidence. L'étude fournit de nouvelles informations pour améliorer la levée sous stress abiotiques.

Contexte

Perspectives

L’établissement des plantules en conditions adverses (e.g. froid, déficit hydrique) repose principalement sur la réussite de la levée. L’allongement de l’hypocotyle à l’obscurité est un processus crucial pour assurer cette levée. Il repose à la fois sur le nombre et la longueur des cellules. Nous avons précédemment montré que l’allongement de l’hypocotyle repose uniquement sur l’allongement des cellules préétablies dans l’embryon chez Mt. Cependant, la contribution de ce nombre initial de cellules et de la longueur qu’elles peuvent atteindre à l’obscurité au potentiel d’allongement de l'hypocotyle, et l'impact des conditions environnementales sur cette contribution n’étaient pas connues.

Deux génotypes présentant un nombre de cellules similaire mais des capacités d’allongement cellulaire contrastées sont comparés (protéome, analyse des parois, des sucres) pour identifier des acteurs moléculaires associés à ces différences de capacités d’allongement cellulaire.

Résultats

Bibliographie

La caractérisation du nombre de cellules de l’épiderme dans les graines et de la longueur de ces cellules en fin d’allongement de l’hypocotyle pour 14 génotypes représentatifs de la diversité génétique naturelle de Mt a révélé que le nombre de cellules épidermiques est sous contrôle génétique fort (large gamme de variabilité génétique dans les graines, pas d’effet du lot de semences utilisé), et que les deux caractères (nombre et longueur des cellules) contribuent à la variabilité génétique observée pour la longueur d'hypocotyle. Cependant, cette contribution varie en fonction des conditions environnementales, le nombre de cellules expliquant 60% de la variabilité génétique en conditions optimales alors que l'élongation cellulaire devient le déterminant majeur sous stress abiotiques (basse température, déficit hydrique). Des loci contrôlant le nombre de cellules de l’épiderme et leur longueur maximale à basse température ont ensuite été identifiés dans une population de lignées recombinantes. Ceux

Pierre J, Teulat B, Juchaux M, Mabileau G, Demilly D, Dürr C. 2014. Cellular changes during Medicago truncatula hypocotyl growth depend on temperature and genotype. Plant Sci. 217-218:1826. Youssef C, Aubry C, Montrichard F, Beucher D, Juchaux M, Ben C, Prosperi JM, Teulat B. 2016. Cell length instead of cell number becomes the predominant factor contributing to hypocotyl length genotypic differences under abiotic stress in Medicago truncatula. Physiol. Plant. 156:108-124.

IRHS

Partenaires J.M. Prospéri (UMR AGAP, Montpellier), L. Genzbittel, C. Ben (UMR ECOLAB, Toulouse), M. Juchaux (plateau technique IMAC, SFR QuaSaV), Projet Région QUALISEM.

Contact Béatrice Teulat, UMR IRHS, 42 rue Georges Morel, 49071 Beaucouzé Cédex Mél : beatrice.teulat@agrocampus-ouest.fr

Equipe SESaN

Seedling Establishment, Stress and Nitrogen

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