Type de document

Thèse de doctorat

Diffusion

Accès libre

Titre

Eucalyptus DREB regulation pathway: control of abiotic stress tolerance, plant development and wood formation

Auteur

Nguyen, Hong Chien

Directeur de thèse

Teulières, Chantal

Marque, Christiane

Date de soutenance

2016-09-26

Établissement de soutenance

Université de Toulouse

Université Toulouse III - Paul Sabatier

École doctorale

Sciences écologiques, vétérinaires, agronomiques et bioingénieries (SEVAB)

Structure de recherche

Laboratoire de Recherche en Sciences Végétales (LRSV), UMR 5546

Discipline

Développement des plantes

Sujet

Biotechnologies, agronomie

Mots-clés en français

Eucalyptus

Development

CBF

Wood formation

Tolerance

Overexpression

Abiotic stress

Trade-off

Résumé en français

L'Eucalyptus, feuillu le plus planté dans le monde, est fortement exposé au froid en raison de l'absence de dormance. Les gènes DREB sont connus comme étant les principaux régulateurs de la réponse aux stress abiotiques. Un nombre élevé de gènes DREB1/CBF (C-Repeat Factor) a été identifié chez Eucalyptus grandis. Le but de l'étude est de mieux comprendre le rôle de la voie DREB chez Eucalyptus pour le contrôle de la tolérance au stress, du développement et de la formation du bois. La présente étude a permis une annotation des gènes CBF et DREB2 dans le cadre d'un projet de sequençage partiel du génome d'E. gunnii. Une analyse complète de l'expression des genes par qRT-PCR a été réalisée sur les différents organes des deux espèces d'Eucalyptus après les traitements au stress. L'existence d'une copie de CBF supplémentaire dans le génome E. gunnii par rapport à E. grandis suggère que ce groupe est encore en évolution contrairement au groupe DREB2. Un nombre élevé de transcrits CBF chez E. gunnii, tolérant au froid, et forte une vitesse d'induction ce ces facteurs chez E. grandis, à croissance rapide, suggère que les facteurs CBF sont impliqués à la fois dans la protection au stress et la limitation de croissance. Des facteurs de transcription des familles MYB, NAC, KNOX et AP2/ERF impliqués dans le contrôle de la croissance et de la formation de la paroi cellulaire ont été identifiés comme étant des gènes putatifs cibles de CBF. Ces résultats sont en accord avec le phénotype modifié de surexpresseurs CBF. Les deux approches suggèrent un rôle central de la voie de DREB dans le compromis entre la croissance et la résistance au stress chez cette espèce ligneuse.

Résumé en anglais

Eucalyptus, the most widely planted hardwood in the world, is highly exposed to the cold due to the lack of dormancy. DREB (Drought Responsive Element Binding) genes are known as master regulators of abiotic stress response. A high number of the DREB1/CBF (C-Repeat Factor) genes has been annotated in Eucalyptus grandis. The aim of the study was to better understand the role of DREB pathway in Eucalyptus for the control of stress tolerance, development and wood formation. The present study provides an annotation of the CBF and DREB2 genes from a partial draft of the E. gunnii genome sequence. A comprehensive transcriptional analysis through high-throughput qRT-PCR was carried out on different organs from the two Eucalyptus species after stress treatments. An additional CBF copy in the E. gunnii genome compared to E. grandis suggests that this group is still evolving unlike the DREB2 group. The higher CBF transcript amounts in the cold tolerant E. gunnii together with higher induction rates in the fast growing E. grandis suggest that CBF factors promote both stress protection and growth limitation. In addition, transcription factors from MYB, NAC, KNOX and AP2/ERF families involved in the control of growth and cell wall formation have been identified as putative CBF target genes. These results are in agreement with the modified phenotype of CBF overexpressors. Both approaches suggest a central role of DREB pathway in the trade-off between growth and stress resistance in this woody species.

Numéro national de thèse

2016TOU30115

Date de publication

2017-01-09T13:23:45