Contribution de l'albumen au développement de la graine chez Medicago truncatula : caractérisation d'un facteur de transcription de type DOF exprimé dans l'albumen chalazal

Dans un contexte actuel qui tend vers une reduction d’intrants dans les systemes de culture et une relance de la production de proteines vegetales pour reduire la dependance alimentaire de la France, la culture des legumineuses constitue une alternative. Les legumineuses a graines offrent une source riche en proteines pour l’alimentation animale et humaine. Au sein de l'UMR1347 Agroecologie, le pole "determinismes Genetiques et Environnementaux de l’Adaptation des Plantes a des Systemes de culture Innovants" (GEAPSI) etudie via une approche multidisciplinaire (genetique, ecophysiologie, physiologie moleculaire) l’adaptation des especes vegetales, et notamment des legumineuses aux contraintes environnementales. Ces travaux de these ont ete realises au sein de l'equipe "Etude des Mecanismes Moleculaires" qui s'interesse plus particulierement a des criteres de qualite de la graine (teneur en proteine, taille de graine) et au determinisme genetique de ces caracteres chez la plante modele Medicago truncatula en vue d'un transfert de connaissances vers l'espece cible Pisum sativum. Chez les legumineuses, la taille de la graine est determinee par la capacite de l’embryon a se diviser lors de l’embryogenese et a accumuler des reserves lors du remplissage. Aux stades precoces du developpement, l’assimilation de nutriments est realisee majoritairement par les tissus qui entourent l’embryon: l’albumen et le tegument. Les recherches menees visent a evaluer la contribution de l’albumen dans le developpement de la graine chez M. truncatula. Nous avons revele plusieurs genes DOF (DNA-binding with One zinc Finger) comme etant exprime dans ce tissu. Ils appartiennent a une large famille de facteurs de transcription impliques dans de nombreux processus biologiques mais dont les roles restent a preciser. Un de ces genes, nomme DASH pour Dof Affecting Seed embryogenesis and Hormone metabolism, est exprime preferentiellement dans l’albumen lors de l’embryogenese. Des mutants TILLING et Tnt-1 isoles pour ce facteur de transcription sont affectes dans le developpement de la graine (avortement a environ 10 jap). La cytologie du developpement aux stades precoces (6 a 10 jap) a revele que l’expression de ce gene dans l’albumen est requise pour un developpement normal de l’embryon, demontrant le role de l’albumen dans le controle de l’embryogenese chez les legumineuses. Une etude comparative du transcriptome des gousses de dash vs sauvage a permis d’emettre des hypotheses quant a la fonction du gene DASH. Une deregulation du metabolisme hormonal, en particulier de l’auxine, a ete mise en evidence et plusieurs genes cibles potentiels de ce facteur de transcription ont ete selectionnes. Une comparaison du transcriptome des trois tissus de la graine a 12 jap a ete realisee chez la lignee sauvage de reference (Jemalong, A17). Elle a permis de preciser la localisation tissulaire de ces genes cibles putatifs, de mettre en evidence des voies metaboliques plus specifiques de l’albumen et de proposer des hypotheses quant a la fonction de ce tissu dans le developpement de la graine.