Dissertations / Theses on the topic 'Plantes aquatiques – Effets du stress'
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Thouvenot, Lise. "Stratégies de réponse de l'espèce invasive Ludwigia grandiflora aux contraintes environnementales." Rennes 1, 2012. http://www.theses.fr/2012REN1S141.
Abstract:
Le succès des espèces invasives est influencé à la fois par les caractéristiques de l’espèce exotique et les caractéristiques de la communauté d’accueil. Il va donc dépendre des stratégies de réponses de ces espèces aux contraintes environnementales. Dans cette thèse, nous nous sommes intéressés à une espèce végétale : l’espèce Ludwigia grandiflora subsp. Hexapetala, la Jussie à grandes fleurs. Cette espèce amphiphyte est considérée comme la plante « aquatique » la plus invasive en France. Cette thèse vise à approfondir nos connaissances sur les mécanismes d’adaptation, les stratégies de croissance et de colonisation de cette espèce face aux contraintes environnementales afin de mieux comprendre et expliquer son succès invasif. Les réponses de cette espèce face à des paramètres abiotiques et biotiques ont été étudiées via une approche par les traits fonctionnels. Pour cela, des approches expérimentales en conditions contrôlées et semi-contrôlées ont été réalisées. Nos résultats montrent que cette espèce possède une grande capacité d’adaptation aux fluctuations des paramètres abiotiques du milieu. Par ailleurs, L. Grandiflora possède un taux croissance élevé, elle est capable de compenser la perte de biomasse due à la pression des herbivores et forme une dense canopée en réponse à la compétition. La stratégie de réponse de L. Grandiflora aux pressions biotiques est à la fois dépendante de sa propre densité, de la densité et du statut de l’espèce voisine (indigène vs exotique), mais aussi du milieu (terrestre vs aquatique). Les stratégies de réponses de cette espèce face aux contraintes abiotiques et aux interactions biotiques pourraient expliquer son succès invasifThe success of invasive species depends on the characteristics of exotic species (their biological traits) and the characteristics of their introduced habitats (biotic and abiotic characteristics). The success of these species will depend on their response strategies to environmental constraints. In this thesis, we focus on the the Large Water Primrose plant species, Ludwigia grandiflora subsp. Hexapetala,. This amphiphyte species is considered as the most invasive aquatic plant in France. The present thesis aims to improve our knowledge on the adaptive strategies of Ludwigia grandiflora to environmental constraints in order to better understand and explain its invasive success. The responses of this species to abiotic parameters and biotic interaction were investigated using a functional traits approach. To achieve these goals, we conducted microcosm and mesocosm experiments. We demonstrated that L. Grandiflora possesses a large adaptive capacity to respond to fluctuations of abiotic factors (e. G. Variation of water depth, light intensity, salinization of ecosystems). Furthermore, our results showed that L. Grandiflora had a high growth rate, compensated herbivore damages and was able to produce a dense canopy in response to competition. However, the response strategy of L. Grandiflora to biotic pressure (competition and predation) depended on its own density, on the density and the status (native vs exotic) of neighboring species and on its environment (terrestrial vs aquatic). The response strategies of L. Grandiflora face to abiotic parameters and biotic pressure could explain its invasive success
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Vijayaraj, Vinita. "Understanding regime shifts in shallow lakes subject to multiple stresses : Individual and combined effects of agricultural runoff and climate warming on submerged macrophytes." Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2022. http://www.theses.fr/2022LORR0076.
Abstract:
Les macrophytes immergés stabilisent les lacs peu profonds dans un état d'eau claire, leur permettant ainsi de fournir de nombreux services écosystémiques. Ce régime écologique ordinairement stable est menacé par l'apport d'eaux de ruissellement agricole (RA) contenant des pesticides et des nutriments pouvant affecter les macrophytes directement ou indirectement en perturbant les interactions biotiques. Combinés à une augmentation de la température de l'eau sous l'effet du changement climatique, les effets de ces facteurs de stress sur les écosystèmes aquatiques sont difficiles à prédire. Dans ce contexte, les objectifs de cette thèse étaient de développer une approche expérimentale pour 1) étudier les effets individuels et combinés des nitrates, des pesticides et du réchauffement climatique sur la réponse des macrophytes ; 2) comparer ces réponses dans le cadre d'expérimentations de complexité croissante (changement d'échelle) et 3) identifier des biomarqueurs physiologiques témoin de ces effets. Pour ce faire, plusieurs expérimentations intégrant différents groupes fonctionnels (macrophytes, phytoplancton, périphyton et leur consommateurs respectifs) ont été réalisées en conditions contrôlées (microcosmes au laboratoire). Ces écosystèmes simplifiés ont été exposés plusieurs semaines à un cocktail simplifié simulant un RA (nitrates seuls ou en mélange avec 4 pesticides), à deux température (ambiante et +4°C). Puis des écosystèmes plus réalistes ont été étudiés en utilisant des mésocosmes placés en extérieur qui ont été exposés au RA tout en simulant le même type de réchauffement (conditions semi contrôlées). Dans toutes ces expériences, la réponse des macrophytes a pu être documentée du point de vue de leur croissance (biomasse, taille) et de leur physiologie (pigments photosynthétiques, composés phénoliques, anthocyanes, composition élémentaire). Nos résultats obtenus en microcosmes montrent que tous les groupes fonctionnels ont été affectés par les facteurs de stress testés. Les pesticides seuls ont affecté la biomasse des macrophytes, et de manière plus forte en présente en présence de nitrates (effets synergiques), tandis que les nitrates seuls n'ont pas eu d'effet significatif. La croissance des macrophytes a été marginalement favorisée par le réchauffement en l'absence de RA, tandis que l'effet inverse a été observé en présence de RA, mettant ainsi en évidence ainsi des effets indirects liées aux interactions biotiques entre groupes fonctionnels (objectif 1). Nos résultats obtenus en mésocosmes montrent un fort effet négatif du RA sur la croissance des macrophytes, mais uniquement à température ambiante. À température plus élevée, cet effet négatif a été compensée par un effet positif du réchauffement (effets antagonistes), mettant ainsi en évidence des réponses différentes par rapport à ceux obtenus dans des conditions plus simples (objectif 2). Outre leurs effets sur la croissance, le RA et le réchauffement ont eu un effet significatif sur le contenu en caroténoïdes, en composés phénoliques ainsi que sur la stœchiométrie. Ces résultats nécessitent d'être confirmés pour déterminer leur pertinence en tant que signaux d'alerte précoce de stress (objectif 3). Cette thèse confirme que l'exposition des lacs peu profonds aux RA peut induire un changement de régime en faisant basculer le système vers un état dégradé dominé par le phytoplancton. En particulier, le rôle du nitrate, jusqu'ici peu étudié par rapport au phosphore, est clairement mis en évidence. Malgré les effets positifs du réchauffement sur la croissance des macrophytes, les trois facteurs de stress combinés (pesticides, nitrates et réchauffement) ont inversé l'effet attendu et entraîné une forte baisse de la biomasse des macrophytes. Le changement d'échelle réalisé confirme la nécessité de mieux prendre en compte la complexité des interactions biotiques pour une évaluation plus fiable des risques environnementaux auxquels les écosystèmes aquatiques sont soumisSubmerged macrophytes stabilize the clear-water status in shallow lakes, supporting many ecosystem services. Shallow lakes are exposed to agricultural runoff (ARO) containing pesticides and nutrients, which can affect macrophytes and threaten the clear-water state. Recent studies show that nitrate may affect macrophyte growth and species richness. Pesticides can also affect macrophytes directly or indirectly by disrupting biotic interactions. Climate warming is an additional stress to shallow lakes. lncreased temperatures may promote phytoplankton growth and nutrient release or can modify top-down control. The combined stressors may have additive, synergistic or reversed effects, and these effects are difficult to predict. The objectives of this thesis were to investigate (1) the individual and combined effects of nitrate, pesticides and climate warming on macrophytes (2) whether upscaling from micro- to mesocosms would preserve the response of macrophytes; and (3) whether the stressor effects could be detected in the macrophyte physiology. Several experiments integrating different functional groups (macrophytes, phytoplankton, periphyton and their respective consumers) were performed under controlled conditions (laboratory microcosms). These ecosystem models were exposed for several weeks to a simplified cocktail simulating an ARO (nitrates alone or mixed with 4 pesticides) at two temperatures (ambient and +4°C). Following this, more realistic ecosystems were studied using outdoor mesocosms exposed to ARO and simulating the same type of heating (semi-controlled conditions). ln all these experiments, the response of the macrophytes was documented by measuring their growth (biomass, size) and physiology (photosynthetic pigments, phenolic compounds, anthocyanins, elemental stoichiometry). Results from the microcosms showed that all functional groups were affected directly or indirectly by the tested stress factors. Pesticides alone but not nitrate reduced macrophyte biomass. Nitrate and pesticides in combination acted synergistically reducing the resilience of the macrophyte-dominated state. Warming marginally promoted macrophyte growth but together with ARO reduced macrophyte growth (objective 1). Results from the mesocosms showed that the strong negative effect of ARO on the growth of macrophytes was preserved in the outdoor mesocosms but only at ambient temperature. Warming enhanced macrophyte growth, similar to the microcosms, but also significantly buffered the ARO effect, highlighting different responses compared with the microcosms (objective 2). Complex biotic interactions along with invasions of invertebrate larvae may have reversed responses to the stressors. Besides their effects on growth, ARO and warming had a significant effect on the content of carotenoids, phenolic compounds and stoichiometry. These results need to be confirmed to determine their relevance as early warning signals of stress (objective 3). This thesis shows that the exposure of shallow lakes to ARO can induce regime shifts by tipping the system towards a degraded state dominated by phytoplankton. ln particular, the role of nitrate, which is much less studied compared to phosphorus, is clearly highlighted. Despite the positive effects of warming on macrophyte growth, the three stressors combined (pesticides, nitrates and warming) reversed the expected effect and led to a sharp decline in macrophyte biomass. The change in scale achieved confirms the need to better take into account the complexity of biotic interactions for a more reliable assessment of the environmental risks to which aquatic ecosystems are exposed
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Gillard, Morgane. "Réponses de plantes aquatiques invasives au réchauffement climatique." Thesis, Rennes 1, 2016. http://www.theses.fr/2016REN1B014/document.
Abstract:
Les modèles climatiques prédisent une augmentation globale de la température de 1 à 4°C d’ici 2100. Les modifications de climat engendrées par ce réchauffement devraient favoriser les invasions biologiques. L’objectif général de cette thèse est d’explorer l’impact du réchauffement et du changement climatique sur quatre espèces de macrophytes invasifs en Europe. Le travail réalisé a porté sur la germination, la croissance, la physiologie et la distribution des ces espèces à travers des expérimentations en conditions contrôlées, en jardin expérimental, et via des modèles de distribution d’espèces. Nous avons montré que i) des températures plus élevées améliorent modérément les capacités de germination de Ludwigia hexapetala et Ludwigia peploides subsp. montevidensis, diminuent la survie des plantules mais augmentent leur production de biomasse, ii) l’effet d’une augmentation de température sur les macrophytes dépend de la saison à laquelle elle a lieu, iii) une augmentation de 3°C peut avoir des conséquences sur le métabolisme sans pour autant affecter la croissance, iv) la Jussie L. hexapetala est la seule espèce qui a de meilleures capacités de croissance à la fois apicale et latérale face à un réchauffement, v) les modèles prédisent une augmentation de l’aire de distribution de Ludwigia spp., Myriophyllum aquaticum et E. densa dans leurs aires d’invasion, et une diminution de leur distribution sur les autres continents, y compris dans leur aire d’indigénat. Ce travail permet de mieux comprendre les conséquences possibles des modifications climatiques sur les macrophytes invasifs, afin d’appréhender et d’anticiper leur potentiel de colonisation futurClimatic models predict a rise of globale surface temperature about 1 to 4°C by 2100. Climate modifications generated by this warming might favor biological invasions. The general objectif of this thesis was to explore the impacts of climate warming and climate change on four macrophytes invasive in Europe. This work focused on germination, growth, physiology and distribution of these species, through experiments in controlled conditions, in experimental garden and by using species distribution models. We showed that i) higher temperatures favor moderately the germination capacity of Ludwigia hexapetala and Ludwigia peploides subsp. montevidensis, decrease the seedlings survivorship but improve their biomass production, ii) the effect of increased temperature on macrophytes depends on the season, iii) a 3°C warming can modify metabolism without generating changes on the growth, iv) the water primroses L. hexapetala is the only species that showed both better apical and lateral growth when facing a warming, v) models predict an increase of the distribution surface of Ludwigia spp., Myriophyllum aquaticum and E. densa in their invasive ranges, and a decrease of their distribution area in the other continents, including their native range. This thesis offer a better understanding of climate changes consequences on invasive macrophytes in order to anticipate their futur colonisation potential
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Puijalon, Anne Sara. "Stratégies adaptatives des végétaux aquatiques et stress mécaniques : réponses morphologiques et plasticité phénotypique." Lyon 1, 2008. http://www.theses.fr/2008LYO10117.
Abstract:
La plasticité phénotypique adaptative conduit à une augmentation de la performance et de la fitness des plantes. Ce travail s’est focalisé sur les réponses plastiques de deux espèces de plantes aquatiques supérieures au stress hydraulique (courant). Il démontre l’existence de deux stratégies: forte résistance à la brisure et à l’arrachage pour l’une des espèces vs. Fuite du stress (réduction de taille) pour l’autre, sans baisse de fitness. Chez cette dernière, le stress modifie le patron de croissance clonale et d’allocation de biomasse au sein du clone (e. G. Forme de croissance plus compacte, très forte croissance clonale au détriment de la croissance de l’individu principal). L’arrêt de la contrainte provoque une croissance compensatoire à l’échelle de l’individu et du clone. La réponse phénotypique au stress hydraulique est modulée par le niveau de ressources (croissance favorisée à vitesse modérée pour les niveaux de ressources élevés)Adaptive phenotypic plasticity results in an improvement of plant performance and hence an increase of fitness. This study focused on plastic responses of two higher aquatic species exposed to hydraulic stress (current). This study revealed two contrasting ategies: high resistance to breaking and uprooting for the first one vs. Escape from stress (size reduction) for the other one, without decrease of fitness. The latter species displayed an altered clonal growth pattern in response to hydraulic stress (e. G. More compact growth form, high clonal growth to the detriment of vertical expansion of the main individual). The stress release leads to compensatory growth at both individual and clone scale. The morphological response to hydraulic stress is regulated by the nutrient level (growth favored for intermediate velocity and high nutrient levels)
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Breugnot, Emilie. "Déterminisme spatio-temporel des peuplements macrophytiques en grands cours d'eau : application à la Garonne et à la Dordogne." Bordeaux 1, 2007. http://www.theses.fr/2007BOR13380.
Abstract:
Les macrophytes aquatiques représentent un compartiment fonctionnel des hydrosystèmes, aux rôles écologiques multiples. Néanmoins, les grands cours d’eau, écosystèmes souvent très impactés et aux fortes contraintes physiques, n’ont été que peu étudiés. L’objectif de ce travail est donc d’établir le détermisme à différentes échelles de temps et d’espace des peuplements végétaux, à partir de l’étude de huit sites sur la Dordogne et la Garonne. Les communautés à Ranunculus fluitans des deux cours d’eau sont relativement semblables et caractéristiques de milieux méso-eutrophes courants. Les contraintes physiques apparaissent prépondérantes pour la composition floristique et la répartition des macrophytes, à l'échelle du tronçon comme à l'échelle locale. En comparaison avec de petits systèmes, la trophie du cours d’eau ne joue un rôle que très secondaire. Les facteurs hydrologiques s'avèrent également déterminants aux différentes échelles de temps considérées. Les crues représentent la source principale de perturbations avec des répercussions pluri-annuelles. Il existe des intéractions plantes-écoulements complexes. Les plantes aquatiques agissent en particulier sur les écoulements, en modifiant les hauteurs d’eau et les vitesses de courant. Enfin, l’utilisation d’un modèle biologique simple associé aux contraintes physiques du milieu, a permis de poser les bases d'un modèle dynamique de croissance des macrophytes aquatiques en grand cours d'eau. En améliorant les connaissances sur le fonctionnement des phytocénoses en grands cours d’eau, ces résultats ouvrent également des perspectives en termes d’application de l’Indice Biologique Macrophytique en Rivière dans ces milieuxAquatic macrophytes are a functional group of hydrosystems with numerous ecological rules. Large rivers are ecosystems often impacted by human activity and present strong physical constraints. However, large rivers have been little studied. The principal aim of this study is to analyse the determinism of the macrophytes communities with a multi-scale approach (different space and time scales) in eight sites on the rivers Dordogne and Garonne. Ranunculus fluitans communities are similar in the two rivers and are characteristic of meso-eutrophic and running waters. Physical parameters (depth, substratum, water velocity) represent the principal factors affecting the floristic composition and the abundance of the macrophytes at the station scale as well as at the local scale. Compared with small rivers, chemical parameters only have little influence. The hydrological factors are especially structuring at the different temporal scales. Floods are the major source of disturbances and their impacts are often observed during several years. We showed the complex interactions between plants and flow. The macrophytes especially modify the water heights and velocities. Using a biological growth model (Gompertz model) associated with the hydrological constraints we proposed the bases of a dynamic model of growth for the aquatic macrophyte communities in large river. This thesis allowed us to improve knowledge on the functioning of plant communities in large rivers and to evaluate the implication of these results for surveying and sampling macrophytes in large rivers especially when applying the Macrophyte Biological Index for Rivers
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Mialoundama, Samba Alexis. "Régulation moléculaire du métabolisme secondaire chez les plantes au cours du développement et sous l'effet du stress." Strasbourg, 2009. http://www.theses.fr/2009STRA6215.
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Ponts, Nadia. "Influence de stress oxydatifs sur la biosynthèse de mycotoxines de Fusarium spp. Contaminantes de l'épi de maïs." Bordeaux 1, 2005. http://www.theses.fr/2005BOR13112.
Abstract:
Fusarium est un champignon responsable de la fusariose, maladie nécrosante observée chez de nombreuses céréales et le maïs. Certaines espèces fusariennes sont également productrices de mycotoxines, métabolites secondaires extrêmement stables dont les toxicités pour l'homme et les animaux sont largement décrites. Ces biosynthèses interviennent avant la récolte et entraînent la contamination des grains de céréales. A l'heure actuelle, il n'existe pas de procédé permettant d'éliminer les mycotoxines ni même de réduire leurs toxicités. Ainsi, limiter l'occurrence des mycotoxines sur les grains de céréales implique de limiter leurs productions au champ. Parmi les facteurs susceptibles de moduler les productions de toxines par Fusarium, la nature du substrat, dans notre cas les composés du grain de maïs, pourrait être déterminante. De façon plus précise, les molécules pro ou anti-oxydantes impliquées dans les mécanismes de défense de la plante en réponse à l'attaque par un pathogène sont-elles susceptibles d'influencer la biosynthèse de mycotoxines ? Le rôle central et ubiquitaire de H2O2 lors de la mise en place des mécanismes de défense de la plante nous a conduit à détailler les effets potentiels in vitro de H2O2 sur la production de toxines de la famille des trichothécènes de type B (TCTB) par Fusarium graminearum et Fusarium culmorum. Les effets d'autres composés pro- ou anti-oxydants impliqués ou non dans les mécanismes de défense de la plante ont également été testés. Après une phase de mise au point méthodologique, l'ensemble de nos résultats a permis de mettre en évidence l'existence d'un lien important entre la biosynthèse de TCTB et le métabolisme oxydatif fongique. De plus, il semblerait que la nature de ce lien dépende du type de TCTB considéré. Une approche transcriptomique locale sur des gènes Tri a permis de conclure à l'implication de régulations transcriptionnelles dans les modulations de la production de TCTB en conditions de stress oxydatifs. Une approche transcriptomique globale devrait, à terme, permettre d'identifier des voies métaboliques liées à celle de la production de toxines.
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Pierrugues, Olivier (19. "Caractérisation moléculaire de deux gènes AtPap2, codant des lipides phosphate phosphatases chez Arabidopsis : implication potentielle d'AtPap2a dans la signalisation du stress." Aix-Marseille 1, 2000. http://www.theses.fr/2000AIX11021.
Abstract:
Le stress engendre par l'irradiation active les voies de transduction du signal necessaires a l'arret du cycle cellulaire et a la reparation des lesions sur l'adn, ou alternativement, la mort cellulaire programmee. Nous avons caracterise le gene atpap2a dont la transcription est induite de facon transitoire et rapide apres irradiation d'arabidopsis thaliana. Atpap2a code pour une proteine presentant de fortes homologies avec une famille de proteines membranaires caracterisees chez les mammiferes et la levure : les lpp, qui interviennent dans la transduction du signal. Le sequencage systematique du genome d'arabidopsis a permis de mettre en evidence deux genes codant pour des proteines apparentees a atpap2a : atpap2b et atpap2c (que nous n'avons pas etudie). Les genes de plante atpap2a et atpap2b, exprimes chez la levure, restaurent effectivement les activites acide phosphatidique phosphatase et diacylglycerolpyrophosphate phosphatase du double mutant de levure dpp1lpp1. Atpap2a et atpap2b presentent, des proprietes enzymatiques differentes. L'expression des genes atpap2a et atpap2b, n'est pas regulee de la meme facon apres differents types de stress biotiques et abiotiques. L'expression d'atpap2a est induite apres le stress, alors que celle d'atpap2b ne l'est pas. Atpap2a est exprime essentiellement dans les feuilles d'arabidopsis, alors qu'atpap2b est exprime dans tous les organes vegetaux. Les fonctions de ces genes homologues structuraux pourraient donc etre differentes. Atpap2a interviendrait dans la reponse generale du vegetal au stress et atpap2b dans le metabolisme phospholipidique.
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Lopez, Félicie. "Identification et étude de l'expression de deux gènes en réponse au stress salin chez "Raphanus sativus"." Montpellier 2, 1996. http://www.theses.fr/1996MON20025.
Abstract:
Afin de comprendre les mecanismes impliques dans la tolerance des vegetaux a la salinite, nous avons etudie la reponse au stress salin du radis. Un traitement salin (100 ou 200 mm nac1) provoque un ralentissement de la croissance des plantes de radis et une accumulation de na#+ et de proline dans les feuilles des radis stresses. L'analyse des proteines separees par 2d-page montre la presence de trois polypeptides de 22, 28 et 28,5 kda uniquement dans les feuilles des radis traites. La microsequence de rsp22 presente des homologies avec les inhibiteurs de protease de la famille de kunitz et celle de rsp28,5 est parfaitement identique a celles des ascorbate-peroxydases (apx). Des adnc codant pour ces deux proteines ont ete isoles et sequences et nous ont permis d'etudier la regulation de l'expression des genes codant pour rsp22 et l'apx. La proteine rsp22 s'accumule dans les feuilles de radis soumis a un stress salin et a un deficit hydrique. Les analyses des proteines par 2d-page et des transcrits par northern blot montrent que l'accumulation de rsp22 et celle de son transcrit augmentent avec l'intensite et la duree du traitement salin. La regulation de l'expression des genes rsp22 semble etre de nature transcriptionnelle. L'etude de la fonction de rsp22, un inhibiteur de protease putatif, a ete egalement initiee. L'analyse des transcrits codant pour l'apx montre que leur taux d'accumulation est identique dans les feuilles et les racines des plantes temoins et traites par le nac1 tandis qu'une augmentation de l'activite de l'apx est observee en reponse au traitement salin. De plus, l'analyse quantitative de la proteine apx, par immunoempreinte semblent indiquer que le nac1 induit l'augmentation de la teneur en apx dans les differents organes. Ces resultats suggerent qu'une regulation post traductionnelle est impliquee dans l'expression des genes apx en reponse au stress
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Boscari, Alexandre. "Mécanismes de l'accumulation des bétai͏̈nes en réponse au stress osmotique chez Sinorhizobium meliloti en culture libre et lors de la symbiose avec Medicago sativa : importance du transporteur de bétai͏̈nes, BetS." Nice, 2004. http://www.theses.fr/2004NICE4035.
Abstract:
Les recherches menées au laboratoire portent sur l'adaptation de la symbiose S. Meliloti-M. Sativa aux contraintes osmotiques en considérant à la fois le partenaire bactérien et la plante hôte. Il est bien établi que la croissance de S. Meliloti, fortement inhibée en milieu de forte osmolarité, est restaurée de manière spectaculaire par un apport exogène de glycine bétai͏̈ne (GB) ou de proline bétai͏̈ne (PB). Au cours de mon travail de thèse, je me suis attaché à identifier et à caractériser un transporteur de bétai͏̈nes, nommé BetS. Ce système, de type BCCT (Betaine Choline Carnitine Transporter), est un symport Na+-dépendant, exprimé de façon constitutive et soumis à une régulation post-traductionnelle par l'osmolarité du milieu. Le phénotype d'un mutant betS a été analysé. Il apparaît clairement que BetS joue un rôle majeur dans les premières étapes de l'adaptation de S. Meliloti à un stress osmotique (1). Une série de mutants de délétions des extrémités N- et C- terminales cytoplasmiques du transporteur a été réalisée afin de déterminer le rôle de ces régions dans la perception du stress osmotique. Les résultats indiquent que l'extrémité C-terminale joue un rôle primordial dans la structure et/ou le fonctionnement du système. En parallèle, les mécanismes d'adaptation de la luzerne au stress salin ont été analysés. Cette légumineuse, soumise à une salinité élevée (NaCl 0,2 M) accumule dans les différents organes (tige, racine et nodosité) de la proline et de la PB. La PB est synthétisée, dans les tiges, à partir de la proline et son catabolisme est fortement inhibé à forte osmolarité. Des modifications importantes de la structure du symbiosome et de la teneur en Na+ et K+ sont observées dans le bactéroi͏̈de qui accumule la proline et la PB en condition de stress. La PB est transportée à travers la membrane péribactéroi͏̈dienne et par les bactéroi͏̈des via le système BetS qui contribue à l'accumulation de cette bétai͏̈ne (2). L'utilisation d'une fusion betS-lacZ et des mesures de transport réalisées sur des bactéroi͏̈des isolés ont montré que le gène betS est exprimé au cours des différentes étapes du développement de la nodosité et que le transporteur BetS est fonctionnel dans les nodosités matures. Un mutant du gène betS n'est cependant pas altéré dans son phénotype symbiotique. En revanche, des bactéroi͏̈des issus d'une souche surexprimant le gène betS accumulent la PB plus rapidement que ceux issus de la souche sauvage. Ce résultat est corrélé au maintien de l'activité fixatrice d'azote à un niveau élevé après 7 jours de stress, alors que cette activité chute de 50 % chez les bactéroi͏̈des issus de la souche sauvage. Cependant, la surproduction n'apporte plus d'avantage après 14 jours de stress. Ces résultats indiquent un rôle bénéfique important de la PB, mais limité à la phase initiale de réponse au stress. En outre, le gène betS a été introduit chez Bradyrhizobium japonicum, souche d'intérêt agronomique nodulant le soja (Glycine max), mais très sensible au stress salin. L'expression du gène betS confère à B. Japonicum la capacité d'accumuler la GB et la PB et de croître en présence de 80 mM de NaCl, lorsque ces composés sont disponibles dans le milieu, alors que la croissance de la souche sauvage est complètement inhibée dans les mêmes conditions. Des systèmes d'efflux de cette bétai͏̈ne permettent spontanément de relarguer la GB lors d'un retour à des conditions de faible osmolarité. Cependant, l'introduction du gène betS ne restaure pas la croissance de la souche complémentée lorsque la concentration en NaCl est de 100 mM. L'hypothèse d'une toxicité de l'ion Na+, liée à l'absence apparente d'échangeur Na+/H+, est discutée (3).
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Frigerio, Sara. "Plant response to abiotic stress : analysis of changes in the photosynthetic apparatus at both gene and protein level." Aix-Marseille 2, 2008. http://www.theses.fr/2008AIX22076.
Abstract:
In the first part of the work the behaviour of different light harvesting complex (Lhc) subunits, belonging to a highly conserved multigenic family, was analysed in response to different growth conditions in Zea mays. The redundancy of these sequences suggested, in fact, a possible specific role of each gene product in light harvesting and photoprotection, depending on environmental conditions. Plants were grown in different conditions of light and temperature and thylakoid membranes were isolated in order to test the accumulation of different Lhc proteins. Significant differences were found in the accumulation of both major (LHCII) and minor antennae of Photosystem II (PSII). Temperature seemed to play an important role, since the LHCII/minor antenna ratio increased with decreasing temperature, suggesting that the rate of light energy utilization vs excess energy was the driving force for these changes. Low temperature, in fact, is a powerful stress factor since it greatly decreases the electron transport rate at the step of QH2 oxidation by Cyt b6f thus leading to over-reduction of the PQ pool; moreover the decrease of Calvin cycle activity depresses ATP and NADPH utilisation thus making NADP+ unavailable as electron acceptor from PSI. The effect of low temperature is particularly stressing in the case of C4 plants because of their tropical origin. The observed changes included significant variations in pigment composition and activity of Non Photochemical Quenching. These results confirmed the specific role of different antennae in the organization of the Photosystem II and photoprotection. In the second part of this thesis, the attention was focused on the role in acclimation of two major components of stress: ROS production and plastoquinone reduction. To elucidate this problem, the modulation of antenna polypeptides following environmental conditions was analysed using a barley (Hordeum vulgare) mutant, viridis zb63, which lacks Photosystem I, to mimic extreme and chronic over-excitation of Photosystem II. [. . . ]Dans la première partie du travail, il a été analysé le comportement des différents subunités appartenantes à la famille multigénique du Lhcb, dans réponse à des différentes conditions de croissance en maïs (Zea mays). La redondance de ces séquences, en effet, a suggéré un possible rôle spécifique de chaque produit génique dans la capture de la lumière et dans la photoprotection, sur la base des conditions environnementales. Les plantes ont été poussées en différentes conditions de lumière et température, pour ensuite en isoler les tylacoides au fin de les tester pour l’accumulation des protéines des antennes (Lhc). Des significatives différences ont été relevées dans les antennes, soit majeurs (LHCII) que mineurs, du Photosystème II (PSII) et, en détail, la température a joué un important rôle, puisque le rapport LHCII/antennes mineures a montré une augmentation avec la diminution de la température. Le froid, en effet, est un facteur de stress assez puissant, dès qu’il réduit énormément la vitesse de transport des électrons au niveau de l’oxydation du QH2 de la part du Cytb6f, en déterminant un excès de réduction du plastoquinone. Dans la deuxième partie de cette thèse, la régulation par les conditions environnementales des polypeptides qui constituent l'antenne photosynthétique a été analysée en employant un mutant d’orge (Hordeum vulgare), viridis zb63, qui manque du Photosystème I, ce qui produit la réduction du plastoquinone et mime une surexcitation chronique du Photosystème II. [. . . ]
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Adt, Isabelle. "Influence de facteurs environnementaux sur la physiologie et le métabolisme de SINORHIZOBIUM MELILOTI M5N1." Compiègne, 2002. http://www.theses.fr/2002COMP1421.
Abstract:
L’application, chez Sinorhizobium meliloti M5N1 d’un stress hypothermique, hyperosmotique ainsi que l’encapsulation affecte le métabolisme de la bactérie mais également sa croissance. Selon les conditions de culture, on constate des modifications au niveau de la production des polymères de réserve-glycogène, PHB-et du tréhalose. Ainsi, un stress hypothermique entraîne une dégradation du glycogène tandis que le stress hyperosmotique et l’encapsulation engendrent une accumulation de ce polymère. L’accumulation du glycogène semble plus liée à la situation de stress que celle du PHB et ce, dans toutes les conditions testées. Une accumulation accrue de tréhalose a également été observée sous des conditions d’hypothermie et d’hyperosmolarité. L’analyse de la réponse métabolique chez Sinorhizobium meliloti M5N1 placé en condition d’encapsulation révèle une accumulation immédiate du glycogène corrélée à une augmentation de l’activité PEPCK. L’accumulation du PHB et du tréhalose ne semble pas liée à l’activité de cette enzyme. Suite à la phase de réponse immédiate au stress, le métabolisme des cellules semble s’adapter aux conditions environnementales. L’encapsulation de Sinorhizobium meliloti M5N1 induit quant à elle un maintien d’une concentration importante de glycogène dans les bactéries, ce glycogène pourrait être utilisé par celles-ci comme substrat dans le cas d’un retour des cellules dans des conditions normales de croissance.
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Liu, Ziqiang. "Molecular analysis and functional characterization of Nucleosome Assembly Protein 1 (NAP1) family proteins in plants." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 2008. http://www.theses.fr/2008STR13132.
Abstract:
Eukaryotic genomes are packaged into chromatin, a regularly repeated structure whose fundamental building block is the nucleosome. Each nucleosome core particle is composed of a histone octamer consisting of two molecules each of the core histones H2A, H2B, H3, and H4, around which approximately 146–147 bp of DNA is wrapped. The assembly of nucleosome is the first step of chromatin assembly which is important for the chromatin structure affecting a broad ranges of biological events including DNA replication, repair, recombination, transcription, cell differentiation, proliferation, and organism development, and is fulfilled with the help of histone chaperones, which are important for the organization and dynamics of chromatin templates, and are involved in the storage, translocation to the nucleus and exchange of histones and their deposition onto the DNA for replication-dependent chromatin assembly. [. . . ].
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Ben, Ali Doha. "Production de dianthalexine et de protéines b dans des cellules de Dianthus caryophyllus L. élicitées par Phytophthora parasitica Dastur : approche de la voie de synthèse de la phytoalexine." Lyon 1, 1985. http://www.theses.fr/1985LYO11665.
Abstract:
Cette etude a ete conduite sur le metabolisme de la dianthalexine, phytoalexine specifique de l'oeillet (dianthus caryophyllus l. ) induite dans les suspensions cellulaires d'oeillet apres elicitation avec du milieu de culture de phytophthora parasitica. La premiere partie a ete consacree a l'etude de la croissance des cellules d'oeillet en suspension et a la cinetique de synthese de la dianthalexine a la suite d'une elicitation. La deuxieme partie a ete consacree a demontrer la participation de la voie du shikimate a la biosynthese de la dianthalexine, par l'intermediaire de ses regulateurs a savoir ses produits finaux: la phenylalanine, la tyrosine et la tryptophane. La troisieme partie a concerne un autre moyen de defense que possedent les cellules vegetales vis-a-vis des differents stress. Il s'agit des proteines b dont la production n'est pas provoquee seulement par l'elicitation mais aussi par l'agitation des suspensions cellulaires
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Pianelli, Katia. "Recherche des déterminants moléculaires de la tolérance aux métaux lourds dans la plante hyperaccumulatrice Thlaspi caerulescens : Analyse du rôle de la nicotianamine dans la tolérance au nickel." Montpellier 2, 2004. http://www.theses.fr/2004MON20203.
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Brunissen, Laurence. "Interactions plantes-phloémophages : modalités et conséquences des réponses systémiques induites lors d’un stress." Amiens, 2009. http://www.theses.fr/2009AMIE0121.
Abstract:
Les plantes répondent aux agressions biotiques et abiotiques en activant de nombreux mécanismes de défense qui peuvent modifier durablement leurs caractéristiques physiques et chimiques. Ces réponses induites peuvent en conséquence altérer les relations entre les insectes phytophages et leurs plantes hôtes. Ce projet de doctorat a permis d’évaluer les effets de différents stress de Solanum tuberosum sur sa relation avec les pucerons Myzus persicae et Macrosiphum euphorbiae. Nous avons mesuré les effets systémiques de pré-infestations aphidiennes, de blessures biotiques par un insecte brouteur et abiotiques par lésions mécaniques et enfin ceux d’un traitement exogène au méthyl-jasmonte sur le comportement et la physiologie des deux pucerons. Les résultats révèlent que ces deux paramètres peuvent être altérés par l’induction d’une réponse systémique chez leur plante hôte. Ces effets pourraient avoir d’importantes conséquences sur les comportements de colonisation de ces deux espèces et expliquer pour partie la distribution des populations de pucerons dans leur environnement naturel. Ces résultats ont également révélé la probable capacité des pucerons à manipuler la réponse de leur plante hôte. Afin de déterminer les effecteurs protéiques phloémiens de la réponse de la plante aux pucerons, nous avons entrepris la première étude du protéome de la sève phloémienne de S. Tuberosum, par électrophorèse bidimensionnelle différentielle. Elle a révélé la présence d’un grand nombre de protéines mais a également permis l’identification de peptides différentiellement exprimés en réponse aux deux espèces de pucerons et à la lésion abiotique. Ces données offrent de nouvelles perspectives d’utilisation des réponses induites des plantes pour le développement de nouvelles stratégies de contrôles des populations aphidiennesPlants respond to biotic and abiotic damages by activating a wide range of plant defence mechanisms, which can durably alter their physical and chemical properties. Consequently, plant induced responses may alter the relationships between phytophagous insects and their host plants. This project allowed to evaluate effects of several stresses of Solanum tuberosum on its relationship with aphids Myzus persicae and Macrosiphum euphorbiae. We measured the systemic effects of previous infestations by aphids, of both biotic and abiotic damages by chewing herbivores or mechanical lesions, and finally of exogenous treatment with methyl-jasmonate on behaviour and performance of aphids. Results showed that both behaviour and performances may be altered by systemic plant induced responses. These effects could have important consequences on aphids colonisation processes and also partly explain how aphid populations are distributed in their natural habitat. These results also revealed the ability of aphids to manipulate induced responses of their host plants. To determine phloem sap proteins involved in plant response to aphids, we analyzed for the first time the phloem exudate proteome of S. Tuberosum by two-dimensional differential electrophoresis. This technique allowed to separate numerous peptides, but also to successfully detect changes in protein profiles after aphid infestations and mechanical damages. These researches give new opportunities of using plant induced responses to develop new strategies to control aphid populations
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Dupuis, Isabelle. "Fécondation in vitro chez le maïs : étude de la réceptivité femelle et des stress thermiques." Lyon 1, 1990. http://www.theses.fr/1990LYO10079.
Abstract:
Pour comprendre les accidents de la fecondation chez le mais, nous avons analyse differents parametres conditionnant la fecondation. Nous avons utilise un systeme de pollinisation-fecondation in vitro. Ce modele permet d'obtenir en conditions controlees des grains conformes a ceux obtenus in vivo. En utilisant la fecondation in vitro, nous avons pu definir la periode de receptivite femelle optimale par rapport au stade de developpement femelle, estime par la longueur totale des soies de chaque fleur. Nous avons correle les variations du degre de receptivite avec des modifications au niveau proteique, dans les tissus femelles, ovaires et soies. Nous avons egalement etudie l'effet des stress thermiques sur la fecondation in vitro. L'effet des fortes temperatures (40#oc) sur la fecondation est important et irreversible. Le pollen semble responsable de l'echec de la fecondation dans ces conditions. A 40#oc, les tissus femelles synthetisent des proteines de choc thermique (hsp), alors que le pollen ne presente pas une telle reponse. La sensibilite du pollen a la chaleur et son incapacite a synthetiser des hsp sont en accord avec l'hypothese du role des hsp dans la thermotolerance des tissus. Ces travaux permettent de mieux comprendre les mecanismes de reponse au stress et des parametres impliques dans la fecondation. Nous avons egalement mis au point une methode d'isolement des spermatozoides viables et integres a partir du pollen de mais
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Heydarizadeh, Parisa. "Regulation of secondary compounds synthesis by photosynthetic organisms under stress." Thesis, Le Mans, 2015. http://www.theses.fr/2015LEMA1019/document.
Abstract:
En condition de stress, les organismes photosynthétiques réorientent leur métabolisme vers la production de métabolites d’intérêt. Cette thèse vise à fournir de nouvelles informations sur ces processus chez les algues et les plantes supérieures. La 1ère partie est consacrée aux effets de 3 éclairements différents sur le métabolisme du carbone de la diatomée Phaeodactylum tricornutum. L'impact d’un éclairement supérieur à 300 µmol photons m-2 s-1 (ML) est tout à fait différent de celui obtenu pour un éclairement de 30 µmol photons m-2 s-1 tant au niveau physiologique que moléculaire. Dans nos conditions, la carence en carbone constitue la cause principale de l'apparition de la phase stationnaire. La synthèse des lipides est plus élevée sous un éclairement inférieur à ML. En revanche, la synthèse des protéines et de chrysolam-inarine augmente respectivement sous fort et faible éclairements. Les changements d’expression génique suggèrent que la conversion réversible du phosphoénol-pyruvate en pyruvate constitue une étape clé de l’orientation des intermédiaires dans les différentes voies de biosynthèse des molécules d’intérêt. L'état physiologique des cellules doit être considéré pour la comparaison d’échantillons. La 2ème partie du mémoire est consacrée aux effets de la quantité et de la qualité de la lumière délivrée par des LED (bleu, rouge, 70% de lumière rouge+30% de bleu et blanc) sur la régulation de la synthèse de métabolites secondaires chez 3 espèces de menthe prélevées dans la nature. La qualité de la lumière influence la stratégie d’utilisation du carbone par les plantes. Par exemple, la lumière rouge stimule le mieux la production de la synthèse de l'huile essentielle chez la menthe alors que le taux de fixation du carbone est similaire à celui trouvé dans les autres conditions d’illumination. Glomus mossae est le seul champignon mycorhizien à arbuscules à induire une augmentation supplémentaire de la production d’huile essentielleUnder stress, photosynthetic organisms reoriente their metabolism toward the production of high added value molecules. Regarding the importance of this process, it is surprising that the processes on which the reorientation relies are still not better understood. This thesis aims to provide new information regarding these processes. The 1st part of this thesis is dedicated to the effects of 3 different light intensities on the carbon metabolism of the diatom Phaeodactylum tricornutum. The impact of light intensities higher than 300 µmol photons m-2 s-1 (ML) were different from those obtained with 30 µmol photons m-2 s-1 at the physiological and molecular levels. Carbon deficiency was responsible for the occurrence of plateau phase in cultures. Except lag phase, lipid synthesis was higher under ML In contrast, protein and chrysolaminarin syntheses increased under 1000 and 30 µmol photons m-2 s-1, respectively. Gene expression modifications suggest that the reversible conversion between phosphoenolpyruvate and pyruvate constitutes a key step for the orientation of intermediates to either high value molecules biosynthetic pathways. The physiological state of the cells should be taken into consideration when samples comparison is considered.The 2nd part of the report is dedicated to the effects of light quantity and quality (blue, red, 70% red+30% blue and white light delivered by LED) on the regulation of essential oil synthesis in 3 Mentha species collected in nature. The light quality impacts the strategy of carbon utilization by the plant. Typically, red light was the most effective for stimulating the production of essential oil in Mentha sp. while carbon fixation capacity was similar to that found in other ligthing conditions. Regardless the light intensity, Glomus mossae was the only arbuscular mycorrhizal fungus able to enhance additionally essential oil production
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Mir, Derikvand Mohammad. "Relations entre la lignification et la réponse à la sécheresse." Paris 11, 2008. http://www.theses.fr/2008PA112272.
Abstract:
La sécheresse est un important stress abiotique qui affecte de nombreuses voies métaboliques chez les plantes. Récemment, des résultats préliminaires de transcriptomique ont suggéré que la lignification pourrait être impliquée dans la tolérance à la sécheresse, cependant aucune étude spécifique sur ce sujet n’a été initiée. L’objectif principal de cette thèse était d’étudier les relations entre la lignification et la tolérance à la sécheresse en utilisant Arabidopsis thaliana comme plante modèle. Un protocole de sécheresse progressive a été établi. Le profil d’expression de 14 gènes impliqués ou potentiellement impliqués dans la lignification a été déterminé par RT-PCR sur l’écotype WS à deux stades de développement. Au stade rosette, CADB2, CADG et CADA sont surexprimés en réponse au stress et au stade de floraison F5H1, COMT1 et CADB1 sont également induits. Des lignées nulles ou surexprimant les gènes COMT1, F5H1, CADB2 et CADG ont été utilisées afin de déterminer l’impact des mutations sur la production de biomassse en conditions de sécheresse. Bien que dans certains cas, des différences significatives aient été observées entre lignées sauvages et dérégulées, elles ne permettent pas de démontrer un rôle majeur de ces gènes dans la réponse à ce stress. Des analyses de lignine pour les écotypes WS et Col0 montrent que la sécheresse accélère la lignification et modifie la composition de la lignine de manière transitoire chez les plantes jeunes. Une augmentation du sinapoyl malate, un composé phénolique soluble, peut être corrélée à l’induction de F5H1 et COMT1. En parallèle, des mutants nuls pour les cinnamoyl-CoA réductases 1 et 2 (CCR1 & CCR2) impliquées dans la voie de biosynthèse des lignines ont été caractérisés. Les 2 mutants nuls ccr1 présentent une taille réduite, une stérilité partielle et une sénescence retardée par rapport au sauvage. Les analyses biochimiques révèlent une réduction de la quantité de lignine (25-30%) de structure plus condensée et avec incorporation d’acide férulique. La modification du contenu en sinapoyl malate et en flavonoïdes suggère une redirection du féruloyl-CoA de la lignine vers les esters pariétaux , le feruroyl malate et le sinapoyl malate. Par contre, aucune modification de ces paramètres n’a été observée chez le mutant ccr2 démontrant le rôle majeur de CCR1 dans la lignificationDrought is an important abiotic stress which affects many metabolic pathways in plants. Recently, preliminary data, mainly from global transcriptome studies, have suggested that lignification may be involved in drought stress tolerance; however no lignin-specific investigations had been performed. The main objective of this thesis, therefore, was to study the relation between lignification and drought stress tolerance using Arabidopsis thaliana as a model for vascular plants. A progressive drought stress protocol was established. The expression pattern of 14 genes involved or potentially involved in the lignin-specific pathway was determined using RT-PCR on the WS ecotype at two developmental stages. At the rosette stage, CADB2, CADG and CADA were upregulated in response to drought. Subsequently, at the flowering stage, F5H1, COMT1 and CADB1 were induced. The up- or down-regulated mutant lines for F5H1, COMT1, CADB2 and CADG genes were used in order to determine the potential impact of the mutations on biomass production under drought conditions. Although in some cases, significant differences between wild type and overexpressing or repressed mutant lines were found, this was not sufficient to demonstrate a major role of these genes in response to drought stress. Lignin analyses of WS and Col0 wild type ecotypes indicated that drought stress accelerates lignification and modifies lignin composition transiently in young plants. The increase level in sinapoyl malate, a soluble phenolic, could be correlated with the induction of F5H1 and COMT1. In parallel, T-DNA knock-out mutants for cinnamoyl CoA reductase 1 and 2 (CCR1 & CCR2) involved in the lignin biosynthesis pathway were characterized. The two ccr1 null mutants had a stunted phenotype, partial sterility and delayed senescence when compared to wild type. Biochemical analyses showed that their lignin content was reduced (25-30%) with more condensed lignin which had incorporated ferulic acid. Modification of the pools of sinapoyl malate and flavonoids was observed suggesting redirection of feruloyl-CoA to cell wall-bound ferulate esters and to sinapoyl malate and feruloyl malate. In contrast, no modification of these traits was detected in the ccr2 mutant demonstrating a major role of CCR1 in lignification
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Petit, Anne-Noëlle. "Effets de fongicides anti-Botrytis sur les organes végétatifs et reproducteurs de la vigne." Reims, 2008. http://theses.univ-reims.fr/exl-doc/GED00000827.pdf.
Abstract:
Au vignoble, l’utilisation de fongicides est indispensable pour lutter contre la pourriture grise, causée par le pathogène Botrytis cinerea. L’application de fongicides anti-Botrytis est recommandée à trois stades de développement de la vigne : fin floraison (stade A), fermeture de la grappe (stade B) et début véraison (stade C). Parmi ces fongicides, le fludioxonil et le fenhexamid, qui appartiennent à des familles chimiques différentes, sont couramment utilisés. Dans un objectif de limitation d’emploi des pesticides, il est nécessaire de mieux connaître les effets de ces produits sur la physiologie de la plante. L’impact de ces fongicides anti-Botrytis a donc été évalué à la fois sur les organes végétatifs et reproducteurs de la vigne. En effet, les organes végétatifs, par leur activité photosynthétique, assurent la nutrition nécessaire à la croissance de la plante. Concernant les organes reproducteurs, leur développement va déterminer le rendement. La photosynthèse a donc été utilisée comme paramètre physiologique afin d’étudier le stress provoqué par les fongicides sur les organes végétatifs. Les réponses de défense ont également été évaluées puisque le stress chimique, généré par les traitements anti-Botrytis, pourrait activer ces réponses. Concernant les effets des fongicides sur les organes reproducteurs, des facteurs pouvant influencer leur efficacité ont été évalués : (i) le stade de traitement, (ii) le mode d’action du fongicide, (iii) la pression de sélection exercée par les fongicides sur le pathogène et enfin (iv) les réponses de défense de la vigneIn the vineyard, the use of fungicides is necessary to control grey mould caused by the phytopathogenic Botrytis cinerea. Three applications of botryticides are recommended: at the end of flowering (stage A), at bunch closure (stage B), and at the beginning of berry ripening (stage C). Fludioxonil and fenhexamid belong to two different chemical classes and are commonly used as botryticides. To reduce pesticide use, it’s necessary to improve the knowledge about chemical effects on plant physiology. Therefore, effects of these botryticides have been evaluated on grapevine vegetative and reproductive organs. Indeed, photosynthesis performed in vegetative organs provides the energy and structural substrates for plant growth. Considering reproductive organs, their development is related to the yield. Therefore, the photosynthesis was used as a physiological parameter to study stress caused by fungicides on vegetative organs. Plant defense responses have also been analysed because chemical stress induced by botryticides could activate these responses. Considering the fungicide effects on reproductive organs, various factors which could influence their efficacy were followed: (i) treatment stage, (ii) fungicide mode of action, (iii) selection pressure exerted by fungicides on B. Cinerea and (iv) grapevine defense responses
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Al, Gehani Idress. "Effet des stades d'application et de l'intensité de stress hydriques répétés sur l'état hydrique et la croissance des plantes et des fruits de tomate." Avignon, 2005. http://www.theses.fr/2005AVIG0315.
Abstract:
Des stress hydriques répétés, modérés (Base compris entre –0,6 à –1,3 MPa) et intensifs (Base compris entre –1,4 à –2,0 MPa) ont été appliqués sur des plants de tomate (Lycopersicon esculentum Mill. Cv Raïssa) cultivés en serre, pendant le stade de floraison et pendant la phase de croissance de fruits et ce, durant trois années successives. Les stress hydriques appliqués seuls réduisent la croissance des parties aériennes et des fruits. Lorsque les stress sont répétés, l'alimentation en eau des plantes et l'alimentation en eau ainsi que l'accumulation en matière sèche des fruits est très fortement améliorée d'environ +100% comparativement aux fruits stressés une seule fois, ce qui se traduit par un doublement de l'efficience d'utilisation de l'eau. Les plantes stressées sont capables d'ajustement osmotique et ceci d'autant plus que le stress est de forte intensité. Chez les fruits, le stress se traduit par une diminution du potentiel osmotique des fruits et une augmentation des teneurs, rapportées à la matière sèche, des sucres (glucose, fructose) et des acides (malique et citrique) des fruits, et il réduit la perte de fermeté des fruits de petit calibre. La fermeté est très bien corrélée avec le potentiel hydrique, et peu et moyennement avec le potentiel osmotique et de turgescenceRepeated water stress treatments of moderate intensity (pre-dawn leaf water potential from –0. 6 to –1. 3 MPa) and high intensity (pre-dawn leaf water potential from –1. 4 to –2. 0 MPa) were applied on tomato (Lycopersicon esculentum Mill. Cv Raïssa) plants growing in a greenhouse during the flowering and fruit growth stages for three successive years. The growth of shoots and fruits reduced with only one cycle of water stress treatment applied. When water stress treatment to be repeated, the water supply of the plants is strongly improved as well as the water supply and the dry matter accumulation of the fruits about +100% compared to the fruits developed by plants with only one cycle of water stress treatment, which results in a doubling of the water use efficiency. The stressed plants are able to develop an osmotic adjustment strategy whenever the stress intensity is high. Fruit osmotic potential decreased and accompanied by higher contents of soluble sugars (glucose and fructose) and of some organic acids (malic and citric acid). Water stress also reduces the loss of firmness of small size fruits. The firmness correlated strongly with fruit water potential but poorly with osmotic and turgor potential
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Mediouni, Chamseddine. "Analyse des voies de détoxification des métaux lourds chez les plantes et lien avec les réponses cellulaire et moléculaire après traitement aux agents génotoxiques." Strasbourg, 2009. http://www.theses.fr/2009STRA6213.
Abstract:
Ce travail présente la réponse des plantes [la tomate, Arabidopsis thaliana Col0 et le mutant A. Thaliana cad2, déficient dans la voie de synthèse du glutathion (GSH)] à un excès métallique. Au niveau physiologique, le traitement par deux métaux lourds, le cadmium et le cuivre, entraîne une inhibition de la croissance des plantes plus prononcée sous traitement cuivrique pour les fortes doses de traitement. Cette différence de toxicité peut être due à une différence dans les mécanismes de tolérance aux métaux lourds comme la complexation par des phytochélatines. Au niveau biochimique, les deux métaux lourds provoquent l’installation d’un état de stress oxydatif. En réponse à une accumulation de ROS, il y a induction de l’activité spécifique d’enzymes antioxydantes au niveau des feuilles des plantes sauvages, cependant, la perte de la synthèse du GSH provoque une perte de la réponse antioxydative chez le mutant cad2. Au niveau moléculaire, le cadmium et le cuivre induisent, essentiellement par l’accumulation de ROS, des cassures double brin de l’ADN (DSBs) au niveau des feuilles d’Arabidopsis thaliana Col0 et du mutant cad2 et la mort cellulaire au niveau des feuilles et des racines de deux types de plantes, caractérisées par l’induction de l’expression de gènes spécifiques. D’autre part, une forte induction de la mort cellulaire est liée à une accumulation plus prononcée des DSBs et à une perte de l’expression des gènes de la réparation ce qui indique que les cellules s’orientent vers la mort cellulaire plutôt que vers la réparation de leur ADN si les dommages sont trop accentuésThis work presents the response of plants [tomato, Arabidopsis thaliana Col0 and A. Thaliana cad2 mutant, defective in the glutathione (GSH) biosynthesis pathway] to heavy metal excess. At the physiological level, the treatment with cadmium or copper induce plant growth inhibition, more pronounced at high copper concentration. Differences in heavy metal toxicity could be linked to variation of heavy metal tolerance mechanisms like phytochelatine chelation. At the biochemical level, the two heavy metals induce oxidative stress. In response to ROS accumulation, there is an increase of antioxydative enzyme activity in the leaves of wild type plants, whereas, the lack of GSH biosynthesis leads to the lack of antioxydative response in the cad2 mutant. At the molecular level, cadmium and copper induce, essentially via ROS accumulation, DNA double strand break (DSBs) in the leaves of Arabidopsis thaliana Col0 and of the mutant cad2 and cell death in the leaves and the roots of both plant types, characterized by an induction of specific gene expression. On the other hand, a high induction of cell death is related to a great accumulation of DSBs and the lack of repair gene induction. This suggests that cells are directed towards cell death rather than to DNA repair if DNA damages are to much accentuated
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Chu-Ky, Son. "Fluidité membranaire en relation avec l’adaptation de la bactérie lactique Oenococcus oeni au milieu vin." Dijon, 2005. http://www.theses.fr/2005DIJOS063.
Abstract:
Oenococcus oeni est la bactérie lactique responsable de la fermentation malolactique en vinification. La réponse au stress de cette bactérie joue un rôle clef pour sa croissance dans un milieu hostile tel que le vin. L’un des mécanismes impliqués dans cette réponse est la régulation de la fluidité membranaire. La fluidité est mesurée par l’anisotropie de fluorescence de la sonde 1,6-diphényl-1,3,5-hexatriène (DPH) sur cellules entières. Le choc froid peut contrecarrer l’effet délétère de l’acidité et de l’éthanol en rigidifiant la membrane et en améliorant la viabilité de O. Oeni. L’adaptation des cellules en conditions sub-létales de stress induit une augmentation de saturation et de cyclisation des lipides membranaires. La régulation du ratio protéines / lipides membranaires joue un rôle primordial dans la résistance au stress chez O. Oeni. Enfin, le gène cfa codant la CFA synthase impliquée dans la synthèse des acides gras cyclopropanes (CFA) a été caractérisé chez O. OeniOenococcus oeni is the lactic acid bacterium mainly responsible for malolactic fermentation in winemaking processes. Stress response plays a key role for the growth of this bacterium in hostile media such as wine. The regulation of membrane fluidity is one of the mechanisms involved in this adaptation. Membrane fluidity was monitored by using fluorescence anisotropy with 1,6-diphenyl-1,3,5-hexatriene (DPH). Cold shock has been shown to counteract the deleterious effect of acidity and ethanol on the membrane by rigidifying the membrane and by increasing the viability of O. Oeni. Adaptation of cells to stress conditions induced increases in saturation and cyclisation degrees of O. Oeni membrane lipids. The regulation membrane proteins / lipids ratio played a primordial role in stress resistance. Finally, the O. Oeni cfa gene encoding the Cyclopropane Fatty Acids (CFA) synthase involved in the biosynthesis of CFA was characterised
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Abdul, Razzak Nawroz. "Caractérisation fonctionnelle de la famille CYP98 de cytochromes P450 chez Arabidopsis thaliana." Strasbourg 1, 2006. http://www.theses.fr/2006STR13010.
Abstract:
De manière simultanée, l’analyse des banques de données et un criblage génétique ont récemment permis d’identifier les cytochromes P450 appartenant à la famille CYP98 comme la classe d’enzymes qui catalysent l'étape de meta-hydroxylation dans la voie de phénylpropanoïdes. Les substrats de cette étape de meta-hydroxylation sont les esters de shikimate ou de quinate de l’acide p-coumarique. Trois gènes appartenant à la famille CYP98, CYP98A3, CYP98A8 et CYP98A9, sont présents dans le génome d’Arabidopsis thaliana. Le rôle du gène CYP98A3 in vivo a été confirmé par une analyse génétique et biochimique d’un mutant EMS. L'analyse de ce mutant EMS, ainsi que le profil d’expression de CYP98A3 démontrent la participation de ce dernier dans la biosynthèse des monomères de lignines. Nous avons construit et caractérisé différentes lignées transgéniques d'A. Thaliana sousexprimant et surexprimant les trois gènes appartenant à la famille CYP98. Comme attendu, les lignées sousexprimantes CYP98A3 (mutants ADN-T et co-supprimés) ont une teneur réduite en lignine dont la composition est modifiée (lignine H, au lieu de G/S). Le développement de ces plantes est fortement réduit. Les raisons de la réduction et de l'inhibition du développement de ces mutants ont été analysées. Les résultats de cette analyse indiquent qu’il existe un impact direct de précurseurs phénoliques meta-hydroxylés sur la croissance cellulaire. Ils indiquent également l'existence d'une voie alternative de meta-hydroxylation des composés phénoliques chez A. Thaliana. Le rôle de précurseurs phénoliques meta-hydroxylés sur la croissance de la plante et l’expansion cellulaire est confirmée par l'analyse des plantes sauvages traitées par coumaroyl shikimate et caféoyl shikimate et des mutants surexprimants CYP98A3. L'impact de la surexpression sur le développement (taille, biomasse et production de graines), et la lignification, ainsi que sur la composition des graines a été évalué. L'expression du gène CYP98A3 est détectée principalement dans les tissus lignifiés. L’analyse de plantes transformées par des constructions promoteur-GUS montre que CYP98A8 et CYP98A9 sont exprimés exclusivement dans les étamines des jeunes bourgeons floraux, au niveau des cellules du tapetum. L'expression de CYP98A9 est également induite par le stress biotique et abiotique. L'analyse de la résistance des plantes sousexprimantes et surexprimantes CYP98A9 montre que CYP98A9 joue un rôle important dans la protection des plantes contre les pathogènes bactériens et fongiquesTogether in silico and genetic mining approaches have recently designated the CYP98 family of plant cytochromes P450 as the family of enzymes that catalyzes the meta-hydroxylation step in the phenylpropanoid pathway. The meta-hydroxylation of phenolic precursors proceed via shikimate or quinate esters. Three genes belonging to the CYP98 family, CYP98A3, CYP98A8 and CYP98A9, have been reported in Arabidopsis thaliana. Analysis of EMS mutants and expression analysis demonstrated the involvement of CYP98A3 in the synthesis of lignin monomers. In this work, different Arabidopsis transgenic lines down-regulated ou up-regulated for the three genes belonging to the CYP98 family have been investigated. As expected the CYP98A3 down-regulated lines (nul and co-suppressed mutant) showed altered lignin content and composition (H lignin instead of G/S lignin). These plants also exhibited a strikingly reduced size. The reasons for the changes in plant size and inhibition of development are analysed. This analysis indicated a direct impact of meta-hydroxylated phenolic precursors on cell growth. This analysis also revealed the existence of an alternative meta-hydroxylation pathway in A. Thaliana. A role of meta-hydroxylated phenolic precursors in cell and plant growth is confirmed by the analysis of wild-type traitement with coumaroyl shikimate and caffeoyl shikimate and the analysis of overexpression mutants of CYP98A3. Plant development, biomass, and seed production was significantly increased by CYP98A3 overexpression. The impact on lignification and seed compositions was assessed. The CYP98A3 gene expression is manly detected in lignifying tissues. We showed, using promoter-GUS transformants that the CYP98A8 and CYP98A9 are expressed only in stamen (tapetum and developing pollen grain) in the young floral buds. CYP98A9 expression is also induced by biotic and abiotic stress. Analysis of stress resistance of CYP98A9 overexpressing and silenced mutants demonstrated that it plays a significant role in the plant protection against bacterial and fungal pathogens and abiotic stress
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Moisy, Cédric. "Analyse structurale et transcriptionnelle des rétrotransposons du génome de la vigne, Vitis vinifera L." Strasbourg 1, 2008. http://www.theses.fr/2008STR13038.
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Feki, Mohamed. "La sécheresse bioclimatique estivale en Kroumirie et dans les Mogods (Tunisie) : estimation à partir du stress hydrique de la végétation." Aix-Marseille 1, 2006. http://www.theses.fr/2006AIX10100.
Abstract:
Ce travail a pour objet une détermination de la durée de la sécheresse bioclimatique estivale en Kroumirie et dans les Mogods, à partir du stress hydrique de la végétation comparé avec les paramètres du bilan hydrique. Une base de données est ainsi réalisée avec une carte des groupements végétaux, un modèle numérique de terrain (MNT), une carte de localisation des stations et cinq années (de 1999 à 2003) de synthèses décadaires de NDVI NOAA-AVHRR 14 et 16, traités par la méthode de "Maximum Value Composite" (MVC). La superposition dans Idrisi des synthèses décadaires de NDVI avec la carte de végétation indique des signatures spectrales différentes liées aux types des groupements végétaux. Les NDVI moyens sont plus élevés pour les forêts que pour les matorrals. Ils montrent l'existence d'une hiérarchie en fonction de la biomasse et d'une activité photosynthétique croissante. La baisse estivale des NDVI reflète le stress hydrique de la végétation, qui est plus longue pour les forêts d'eucalyptus et les matorrals (à chênes liège, chênes kermès, pins d'Alep, oliviers-lentisques et non arborés) que pour les autres forêts (zénaie, forêts mixtes, suéraie et la pinède maritime). Les NDVI révèlent de grandes variations spatiales selon la topographie. Grâce à l'intégration d'un MNT dans le SIG, nous observons deux grands ensembles : un versant méditerranéen et un versant majerda. La comparaison de l'évolution des NDVI de mars à septembre avec le bilan hydrique permet de déterminer la durée de la sécheresse bioclimatique estivale. Elle montre une diminution de la longueur de la saison sèche en fonction des étages de végétation ; cette diminution est liée à la décroissance des températures avec l'altitude.
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Shekafandeh, Nobawdegani Akhtar. "Régénération par gynogenèse in vitro chez le blé dur (Triticum durum) et l'orge (Hordeum vulgare) : obtention de plantes selon diverses modalités d'application de stress salins." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1998. http://www.theses.fr/1998INPL070N.
Abstract:
La culture d'ovaires non fécondés, gynogenèse, des 6 génotypes de blé dur (Triticum durum) : Cham 1, Cocorit, Isly, Jori, Oued Zenati et Sarif a été élaborée, et des plantes haploïdes ont été obtenues, tant sur cette espèce (Pl/Ov = 21,8%) que sur l'orge (Hordeum vulgare) (Pl/Ov = 18,3%). Dans chacun des cas des souches régénérantes ont été établies pour plusieurs cultivars (plus de 10 repiquages chez Triticum durum). Des plantes gynogénétiques ont été régénérées, d'une part, à partir de souches non sélectionnées (plus de 700 plantes chez le blé dur et 150 plantes chez l'orge) et aussi, de souches ayant subi des stress salins (NaCl), par application, soit directe, soit progressive. La seconde procédure a permis de garder la viabilité et la régénération des souches malgré l'introduction dans le milieu de quantités de sel allant jusqu'a 9 g/L chez Triticum durum et jusqu'a 15 g/L chez Hordeum vulgare. Après doublement des chromosomes, les descendances d'autofécondation ont été récoltées principalement chez l'orge.
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Bashandy, Talaat. "Analyse d'un double mutant de thiorédoxine réductase d'Arabidopsis thaliana : étude de la redondance fonctionnelle des régulations dithiol disulfure." Perpignan, 2010. http://www.theses.fr/2010PERP1004.
Abstract:
L'état redox intracellulaire est un paramètre critique qui détermine le développement de la plante en réponse aux stress biotiques et abiotiques. Les thiorédoxines et le glutathion constituent des voies de régulation clef de l'homéostasie redox des thiols. Le but de mon projet de thèse est d'étudier les interconnexions entre ces deux voies de réduction des thiols. Les thiorédoxines réductases dépendantes du NAD(P)H sont les réducteurs des thiorédoxines cytosoliques et mitochondriales. Contrairement aux animaux, l'inactivation des deux NTR dans Arabidopsis n'est pas létale pour la plante. Les plantes mutantes ntra ntrb sont fertiles et ne présente qu'un phénotype de croissance ralentie. Nous avons effectué une analyse transcriptomique du mutant ntra ntrb et mis en évidence une surexpression de gènes de biosynthèse de flavonoïdes. Cette surexpresion s'accompagne d'une suraccumulation de flavonoïdes dans les plantes mutantes et améliore la résistance du mutant aux radiations UV (Bashandy et al, Mol. Plant 2009). Le glutathion joue un rôle important dans la compensation de l'inactivation des NTR (Reichheld et al, 2007). Pour confirmer génétiquement ce rôle, nous avons associé le mutant ntra ntrb au mutant de biosynthèse de glutathion cadmiumsensitive2 (cad2). Cad2 est un allèle faible dans le gène GSH1 codant une enzyme de biosynthèse du glutathion. Ce mutant contient 30 % de glutathion par rapport à une plante sauvage et est aphénotypique dans des conditions normales de culture. J'ai montré que les voies de réduction des thiols interfèrent avec le développement de la plante en modulant la signalisation de l'auxine. Le triple mutant ntra ntrb cad2 présente un développement végétatif peu perturbé mais est incapable de produire des organes floraux à partir du méristème de l'inflorescence. L'apex des tiges pratiquement nu rappelle celui de mutants perturbés dans le transport ou le biosynthèse de l'auxine. Le triple mutant présente d'autres perturbation dépendantes de l'auxine: perte de dominance apicale, vascularisation défectueuse, réduction des racines secondaires. Le mutant présente une diminution des niveaux d'auxine et de son transport actif, ce qui suggère que les voies de signalisations NTR et glutathion-dépendantes régulent le transport et le métabolisme de l'auxine. Nos résultats suggèrent un mécanisme de régulation fine du développement de la plante en réponse aux contraintes environnementales (Bashandy et al, Plant Cell 2010)Intracellular redox status is a critical parameter determining plant development in response to biotic and abiotic stress. Thioredoxin (TRX) and glutathione are key regulation pathways of thiols redox homeostasis. The main goal of my PhD is to study the interplay between these two redox pathways. NAD(P)H-dependent thioredoxin reductases (NTR) are the reducers of cytosolic and mitochondrial TRX. In contrast to mammals, the inactivation of both NTR (ntra ntrb) in Arabidopsis do not lead to lethality. Ntra ntrb plants are fertile and only show a limited growth phenotype. We performed a transcriptomic analysis of the ntra ntrb mutant. Interestingly, we observed an overexpression of several genes implicated in the flavonoids biosynthesis leading to overaccumulation of flavonoids in the mutant and protecting the ntra ntrb mutant plants against UV radiations (Bashandy et al, Mol. Plant 2009). The GSH pathway was shown to play a major role in compensating the inactivation of NTR (Reichheld et al, 2007). To confirm genetically the role of GSH in absence of NTR we associated the ntra ntrb and the glutathione biosynthesis mutant cadmiumsensitive2 (cad2). Cad2 is a weak allele of the glutathione biosynthesis enzyme GSH1 gene, having a 30% glutathione content and being aphenotypic under normal growth conditions. We found that these two thiol reduction pathways interfere with developmental processes through modulation of auxin signaling. The triple ntra ntrb cad2 mutant develops almost normally at the rosette stage but failed to generate lateral organs from the inflorescence meristem, producing almost naked stems that were reminiscent of several mutants affected in polar auxin transport (PAT) or biosynthesis. The triple mutant exhibited other defects in processes regulated by auxin, including a loss of apical dominance, vasculature defects, and reduced secondary root production. Furthermore it has lower auxin (IAA) levels and decreased capacity for PAT, suggesting that the NTR and glutathione pathways alter both auxin transport and metabolism. Thus, our data provide a mechanism to fine-tune plant development in response to environmental constraints (Bashandy et al, Plant Cell 2010)
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Magnan, Fabienne. "Analyse fonctionnelle d'une protéine de type calmoduline d'Arabidopsis thaliana (AtCML9) : rôle dans les réponses des plantes aux contraintes de l'environnement." Toulouse 3, 2007. http://www.theses.fr/2007TOU30041.
Abstract:
Du fait de leur immobilité, les plantes ont mis en place un vaste réseau de régulation permettant leur adaptation aux variations de l'environnement. Parmi les éléments qui participent à ces réseaux, il est connu que le calcium joue un rôle majeur comme messager secondaire et que la calmoduline (CaM) est considérée comme une protéine relais clé dans le décodage du signal calcique. Contrairement aux animaux qui ne possèdent qu'une seule forme de CaM, les plantes en possèdent plusieurs, certaines très proches de la CaM animale, et d'autres spécifiquement retrouvées chez les plantes désignées CMLs pour Calmodulin-like proteins. A l'heure actuelle, peu de données sont disponibles sur ces CMLs. L'un des objectifs de ce travail de thèse concernait AtCML9, une CML d'Arabidopsis thaliana pour laquelle une approche de génétique inverse a été réalisée afin d'évaluer son importance dans la physiologie des plantes. L'analyse de l'expression d'AtCML9 par des approches moléculaires et de transgénèse montre que ce gène est finement régulé au cours du développement mais également en réponse à des contraintes de nature abiotique, biotique et par une phytohormone, l'acide abscissique (ABA). Des lignées mutantes pour AtCML9 présentent une hypersensibilité à l'ABA, au glucose et au NaCl. Ces données suggèrent un rôle in planta d'AtCML9 dans la mise en place des réponses à des contraintes abiotiques dépendantes de l'ABA. Cette hormone joue un rôle majeur dans l'adaptation des plantes aux contraintes de l'environnement dont la sécheresse et est à l'origine de nombreux changements de l'expression génique. Les lignées ko, hypersensibles à l'ABA, présentent une tolérance accrue au stress hydrique par rapport aux plantes sauvages et une altération de l'expression de gènes de stress. Par ailleurs, une altération des réponses vis-à-vis de la bactérie phytopathogène P. Syringae est observée ce qui suggère qu'AtCML9 serait un point de convergence entre les voies de signalisation déclenchées par des contraintes abiotiques et biotiques.
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Alami, Sophia. "Action de stress physiques (froid, obscurité) sur le développement et la viabilité du pollen de plusieurs variétés de sorgho-grain : incidence sur le métabolisme des acides nucléiques dans les méiocytes et le tapis." Toulouse, INPT, 1988. http://www.theses.fr/1988INPT004A.
Abstract:
Une relation étroite existe entre la longueur de la graine de la feuille-drapeau, la taille des anthères et les stades de l'ontogenèse pollinique chez le sorgho. L'obscurité seule ou associée au froid réduit le taux d'accroissement des paramètres étudiés sans interdire lé développement du gamétophyte mâle qui se poursuit jusqu'à la formation d'un pollen de taille réduite. L'action du stress réduit la teneur en DNA nucléaire des méiocytes de la variété Chouan ; la réduction est maximale après 24 heures à 5ʿC en photopériode normale. La mitose obligatoire du tapis est bloquée et, de plus, la teneur en DNA des noyaux tapétaux pour 24 heures de froid est maintenue entre 2C et 4C chez les variétés Chouan et Tamaran. L'obscurité à 5 ʿC appliquée simultanément au marquage inhibe les synthèses du RNA dans les cellules mères et dans le tapis. Appliqué après l'incorporation du précurseur, le traitement réduit de 80 % le marquage du cytoplasme méiocytaire. Une courte réincubation rétablit totalement les synthèses des cellules mères en préméiose et du tapis, et partiellement celles des méiocytes. Les stress induisent dans le pollen des déficiences physiologiques révélées par quatre tests de viabilité, et un taux d'avortement d'autant plus accentués que le stade d'application est précoce ; la variété Esquirol est la plus sensible au traitement froid et éclairement contrairement aux variétés Sultan et Chouan altérées par l'obscurité, surtout si celle-ci est associées au froid.
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Mony, Cendrine. "Plasticité phénotypique et compétitivité chez les hydrophytes : étude expérimentale et de modélisation de Ranunculus peltatus Schrank." Metz, 2003. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/UPV-M/Theses/2003/Garbey.Cendrine.SMZ0330.pdf.
Abstract:
La phénoplasticité est un élément important du métabolisme, du développement et de l'évolution des plantes au sein de leur environnement. L'objectif de cette thèse a consisté à mieux comprendre sa signification écologique et son rôle dans la compétitivité des hydrophytes et en particulier de Ranunculus peltatus, espèce localement proliférante. Ses adaptations ont été étudiées en fonction de stress en nutriments, en lumière et de perturbations par des études in situ, en laboratoire et d'une approche de modélisation. R. Peltatus adapte ses traits biologiques selon des gradients de stress et de perturbation selon différents patrons d'allocations de ressources. Une étude plus précise des facteurs environnementaux influant cette plasticité a montré que R. Peltatus s'adapte rapidement à des variations d'ombrage et de profondeur d'eau par des modifications morphologiques classiques. Des adaptations essentiellement physiologiques sont mises en place face à la réduction de la quantité de nutriments. Vis-à-vis d'une perturbation (coupe), des ajustements plastiques s'observent au niveau des types de régénération. L'approche de modélisation a permis d'expliquer de manière mécanistique certains schémas adaptatifs écophysiologiques observés expérimentalement. Elle constitue également une première étape dans l'évaluation des coûts et bénéfices de chaque adaptation physiologique. La plasticité adaptative accroît ainsi la compétitivité de R. Peltatus et sa capacité à coloniser et à s'adapter à de nouveaux sites. L'intérêt compétitif de la plasticité est d'autant plus important qu'elle est liée à une combinaison de traits adaptée et que son amplitude et son dynamisme sont élevésPhenotypic plasticity is an important aspect of how plants develop, function and evolve in their environments. This thesis aimed at investigating the ecological significance of plasticity in hydrophytes and analysing its influence on plant competitiveness. We selected, as a study model, Ranunculus peltatus Schrank, well-known for its high plasticity. Its adaptations to nutrient or light stress and to disturbances were analysed through in situ, laboratory and semi-controlled experiments and a modelling approach. The following results were highlighted: R. Peltatus adapted its biological traits according to stress and disturbance via different resource allocation patterns. R. Peltatus rapidly adjusted its morphology in response to variations in shade and water depth following classical adaptive patterns. Adaptations developed in response to nutrient stress were essentially physiological and consisted mainly in the increase of nutrient uptake and nutrient-use efficiency in stressful conditions. With respect to disturbance, R. Peltatus regeneration types were plastic. Mechanistic modelisation was used to simulate and improve the understanding of adaptative patterns highlighted experimentally. This approach constituted a first step in the evaluation of costs and benefits of a physiological adaptation in response to environmental stress. Hence, adaptive plasticity favours R. Peltatus competitiveness and its ability to colonise and adapt to new sites. A large number of hydrophytes possesses this capacity. Its competitive interests is therefore essentially dependent on the plant combination of traits and on the amplitude and dynamic of their plastic adjustments
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Turc, Benjamin. "Dynamique des réponses physiologiques, structurales et moléculaires au stress O₃ dans les feuilles de peuplier." Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2021. http://www.theses.fr/2021LORR0334.
Abstract:
Les concentrations de fond ayant atteint des niveaux phytotoxiques au cours du siècle dernier, l'ozone troposphérique (O₃) est devenu un agent clé du changement climatique, contrecarrant le piégeage du carbone par les écosystèmes forestiers. L’impact sur la végétation comprend des altérations physiologiques, des changements structuraux et ultrastructuraux, ainsi qu’une dérégulation transcriptomique qui conduisent à une inhibition de croissance (et une baisse de rendement) pour les plantes. Cependant, peu d'études ont examiné le lien entre les dynamiques de ces différents évènements. Considérant que l'une des principales lacunes pour la mise en œuvre des récents niveaux critiques (CL) basés sur les flux d'O₃ concerne la quantification de la capacité des plantes à neutraliser une partie de l'O₃ entrant dans la feuille, une meilleure compréhension de la dynamique de la réponse cellulaire à l'O₃ est requise. Dans ce contexte, de jeunes peupliers (Populus tremula x alba, clone INRAE 717-1b4) ont été exposés à 80 ou 100 ppb O₃ dans des conditions entièrement contrôlées et pendant 30 jours. Toutes les analyses ont été effectuées sur deux feuilles différant par leur stade de développement (pleinement développé vs en expansion). Après une période de latence due au développement foliaire, l'assimilation nette de CO₂ et la conductance stomatique diminuent en réponse à l'O₃. La réponse de type hypersensible apparaît tôt pendant l'exposition, suivant une dynamique de type sigmoïde, variant selon l'âge de la feuille. La lésion de type HR présente alors une évolution post-mortem du matériel cellulaire. Les gènes dont l'expression était fortement corrélée avec la HR-like sont tous impliqués dans la réponse au stress biotique, et peuvent constituer une liste préliminaire pour la détermination de marqueurs moléculaires du stress O₃. La sénescence cellulaire accélérée (ACS), suivie par la teneur en chlorophylles, est induite plus tardivement et suit une dynamique monotone. Par contre, les gènes liés à la sénescence sont régulés assez tôt et la dynamique des changements microscopiques liés à l'ACS varie en fonction du traitement O₃, de la position des feuilles et du POD0. En conséquence, ce travail démontre le développement d'un syndrome complexe de réactions précoces au stress O₃ dans les feuilles, avec des dynamiques et des mécanismes distincts du HR-like et de l'ACS. Le développement de ces deux processus pourrait résulter d'une accumulation spatiale distincte des ROS induits par l'O₃. Enfin, cette étude suggère également que l'expression des gènes impliqués dans le développement lors de l'expansion des feuilles pourrait conférer à la plante une plus grande tolérance au stress O₃With background concentrations having reached phytotoxic levels during the last century, tropospheric ozone (O₃) has become a key climate change agent, counteracting carbon sequestration by forest ecosystems. Impacts on vegetation includes physiological alteration, structural and ultrastructural changes and transcriptomic deregulation leading to plant growth inhibition (and yield loss). However, few studies have investigated the link between the dynamics of these events. Considering that one of the main gap for implementing the recent O3 flux-based critical levels (CL) concerns the quantification of plant capacity to neutralize a portion of the O₃ entering the leaf, a better understanding of cellular response dynamics to O₃ is required. In this context, young poplar (Populus tremula x alba, 717-1b4 INRAE clone) were exposed to 80 or 100 ppb O₃ in fully controlled conditions during 30 days. All analysis were performed on two leaves differing by their developmental stage (fully expanded vs in expansion). After a latency period driven by foliar development, net CO₂ assimilation and stomatal conductance decreased in response to O₃. Hypersensitive response-like appeared early during exposure, and showed sigmoidal-like dynamic, varying according to leaf age. Ontological evolution of HR-like lesion showed post-mortem evolution cellular material. Genes whose expression was highly correlated with HR-like were all involved in response to biotic stress, and can constitute a starting list of investigation to determine O₃ stress molecular markers. Accelerated Cell Senescence (ACS), followed through chlorophyll content, was later induced and showed monotonic dynamic. Senescence related genes were regulated early during O₃ exposure and dynamics of ACS-related microscopic changes were depending on O₃ treatments, leaf position and POD0. Hence, this work demonstrates the development of a complex syndrome of early reactions to O₃ stress in leaves, with di stinct dynamics and mechanisms of the HR-like and ACS processes. These processes could result from distinct spatial accumulation of O₃-induced ROS. Finally, this study also suggested that expression of genes involved in development during leaf expansion could confer higher tolerance to O₃ stress
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Hilbert, Ghislaine. "Effets de la nutrition azotée et du stress hydrique sur la maturation et la composition en anthocyanes des baies de Vitis vinifera L. Au vignoble et en conditions contrôlées." Bordeaux 2, 2002. http://www.theses.fr/2002BOR20995.
Abstract:
Les incidences de la nutrition azotée et de l'alimentation hydrique de la vigne sur la maturation des raisins et sur la synthèse des anthocyanes dans les pellicules ont été étudiées sur des plants de Vitis vinifera L. Cv. Merlot. Les expérimentations ont été conduites sur des plants cultivés au vignoble (variations simultanées des disponibilités en eau et en azote induites par un enherbement permanent) et en serre en hydroponique (boutures fructifères et plants en pots de deux ans). La maturation du raisin est favorisée par la limitation de la nutrition azotée et par la réduction de l'alimentation hydrique des vignes. Notre travail met également en évidence des interactions de la nutrition azotée et de l'alimentation hydrique avec l'ensemble de l'alimentation minérale de la vigne (en particulier P et K). Une alimentation hydrique réduite ou une nutrition limitée en azote stimulent la synthèse d'anthocyanes tandis qu'un niveau d'azote très élevé semble inhiber cette synthèse. Cet effet inhibiteur n'est pas observé sous contrainte hydrique. Les alimentations hydrique et azotée exercent donc probablement un contrôle sur l'activité d'une ou de plusieurs enzymes impliquées dans les premières étapes de la voie de biosynthèse des anthocyanes. Les niveaux de nutrition azotée et d'alimentation hydrique conduisent à des profils d'anthocyanes différents. La réduction de l'alimentation hydrique favorise la synthèse des dérivés de la malvidine. A l'inverse, une diminution de la nutrition azotée limite leur synthèse. Ces facteurs environnementaux semblent agir différemment sur les enzymes impliquées dans la synthèse des différentes formes d'anthocyanes. Les différents profils observés pourraient également être le fait de l'activation ou de la limitation du catabolisme des anthocyanes. Au vignoble, le niveau de réponse de la vigne (en particulier en termes de synthèse des anthocyanes) dépend essentiellement des conditions climatiques de l'année (millésime), du terroir et du mode d'entretien du solWe studied the effect of nitrogen nutrition and water deficit on the ripening of berries and on anthocyanins biosynthesis in the berry skins of Merlot vines (Vitis vinifera L. ) The experiments have been performed either on vines cultivated in vineyard (permanent grass cover allowed simultaneous variation of nitrogen and water supply) or under controlled environmental conditions (grapevine fruiting cuttings and two-year-old potted vines). Better berry ripening was observed under nitrogen or water limited supply. Our work showed interactions between nitrogen nutrition and water supply and the whole mineral nutrition of vines (especially P and K). Under reduced water and nitrogen nutrition, an increase of anthocyanins skin content was observed while a high nitrogen supply seemed to inhibit the anthocyanins synthesis. However, this latter effect was not observed under watering constraint. Our results suggest that water and nitrogen supply have a regulatory effect on the activity of the enzymes involved in the first steps of anthocyanins pathway. Different profiles of the anthocyanins species were obtained depending on the levels of nitrogen nutrition and watering supply. The synthesis of the malvidin derivatives was increased by a reduced water supply and was decreased by a limited nitrogen nutrition. The environmental factors seem to act differently on the esterification steps of anthocyanins biosynthesis. A regulation of the anthocyanins catabolism has to be considered too. In the vineyard, the level of anthocyanins biosynthesis depends essentially on the climatic conditions of the year (vintage), the "Terroir" effect and the cultural practices
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Loisel, Ayala. "Compromis d'allocation des ressources et réchauffement climatique : vers une sénescence précoce des organismes aquatiques?" Thesis, Aix-Marseille, 2019. http://www.theses.fr/2019AIXM0392.
Abstract:
La température est un facteur clef en écologie qui module les fonctions biologiques des organismes vivants. Cet impact est d’autant plus fort chez les animaux ectothermes dont le métabolisme dépend de la température environnementale et de ses variations. Chez ces espèces, le réchauffement induit une accélération de leur croissance mais aussi la diminution de leur taille adulte. Si ces patrons sont souvent observés au cours d’une génération, leur évolution et les mécanismes sous-jacents restent encore méconnus à ce jour. En milieu aquatique, l’élévation de la température peut diminuer la disponibilité en oxygène, augmentant potentiellement la production de radicaux libres toxiques pour l’organisme qui accélèrent son vieillissement. Afin de mieux comprendre les capacités d’adaptation des poissons face au dérèglement climatique, cette thèse explore l’évolution des stratégies d’histoire de vie par des approches de terrain et des expérimentations sur plusieurs générations. Les suivis de croissance, de reproduction et de la balance oxydative ont notamment montré l’importance du sexe ainsi que des températures ancestrales et de développement sur les stratégiesTemperature is a key ecological driver that regulates the biological functions of living organisms. This impact is more pronounced in ectothermic animals whose metabolism depends on environmental temperature and its variations. In these species, warming induces an acceleration in growth as well as a decrease in adult size. While these patterns are often observed over a generation, their evolution and the underlying mechanisms remain poorly understood thus far. In aquatic environments, temperature rise can decrease oxygen availability, increasing potentially the production of free radicals that are toxic to the body and accelerate aging process. In order to better understand adaptive abilities of fish facing climate change, this thesis explores the evolution of life history strategies through field approaches and experiments over several generations. Monitoring of growth, reproduction and oxidative balance showed for instance the importance of sex as well as ancestral and development temperatures on strategies
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Larrigaudière, Christian. "Effets du traitement ionisant sur le métabolisme de l'acide 1 - aminocyclopropane - 1 - carboxylique chez des fruits climactériques : analyse de la réponse de stress et implications dans la maturation." Toulouse, INPT, 1989. http://www.theses.fr/1989INPT019A.
Abstract:
Ce travail constitue une contribution a l'etude de l'impact de l'ionisation sur la biosynthese de l'ethylene des fruits. L'ionisation apparait etre, dans ce cadre, un facteur de stres. L'augmentation de la production d'ethylene est associee a l'activation de l'acc synthetase. Elle est la consequence d'une synthese de novo de l'enzyme et eventuellement d'une traduction tres rapide (15 mn) des arnm quand ils sont presents dans le fruit. Les modifications du declenchement de la maturation observees a plus long terme sont la resultante de deux effets contradictoires, (i): l'activation generale du metabolisme de l'acc a court terme, et (ii): l'impact de l'ionisation sur le genome et le ralentissement des etapes transcriptionnelles. Ces deux effets varient en fonction de la dose d'irradiation. Ils provoquent chez la tomate cerise, une avance de la crise climacterique et une synchronisation du processus de maturation. La reponse aux stress (ionisation et cucl#2), a aussi ete analysee sur des suspensions cellulaires de fruits. Les resultats varient ici en fonction de la nature du stress, du vegetal et de son etat physiologique. Ils confirment l'activation de la synthese d'acc observee apres ionisation dans le cadre de systemes non senescents
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Jaimes, Miranda Fabiola. "La régulation transcriptionnelle dépendant de l'éthylène : Caractérisation fonctionnelle d'un cofacteur transcriptionnel du type MBF1 et d'un facteur de transcription de la famille des ERF chez la tomate." Toulouse, INPT, 2006. http://ethesis.inp-toulouse.fr/archive/00000242/.
Abstract:
La phytohormone éthylène contrôle des étapes importantes de la vie de la plante comme la germination, la maturation des fruits et la réponse aux stress biotiques et abiotiques. L'éthylène exerce ses effets physiologiques en modulant l'expression de gènes cibles par l'intermédiaire des facteurs de transcription. De ce fait, la caractérisation des facteurs de transcription associés à la réponse à l'éthylène est une étape fondamentale pour la compréhension des processus régulés physiologiques régulés par cette hormone. Ce travail décrit l'isolement et la caractérisation fonctionnelle de la famille de coactivateurs transcriptionnels de type MBF1 (Multiproteine Bridging Factor 1) et d'un facteur de transcription de la famille des ERF (Ethylene Response Factor) chez la tomate. Notre étude montre que la famille des MBF1 chez la tomate comprend quatre gènes (LeMBF1a, LeMBF1b, LeMBF1c et LeMBF1/ER24) qui sont tous capables de complémenter un mutant de la levure indiquant qu'il y a une parfaite conservation fonctionnelle de ces gènes de la levure aux plantes supérieures. Les études d'expression révèlent un profil spécifique pour ER24 qui est fortement exprimé en réponse à l'éthylène, au cours de la maturation des fruits et en réponse à différents stress abiotiques. Le criblage par double-hybride de la levure a permis d'identifier plusieurs partenaires des protéines MBF1 chez la tomate parmi lesquels des protéines associées à la maturation et aux stress abiotiques. La surexpression du gène LeMBF1/ER24 chez Arabidopsis confère une tolérance au stress thermique. Par ailleurs, nous avons isolé et caractérisé le gène LeERF2 de la tomate qui appartient à la grande famille des ERF (Ethylene Response Factor) codant pour des facteurs de transcription spécifiques aux plantes. L'expression du gène LeERF2 est induite durant la maturation des fruits et en réponse à la blessure. La surexpression de ce gène dans la tomate induit une germination précoce des graines et affecte la formation du crochet apical, un processus de développement régulé par l'éthylène. L'expression du gène de la mannanse2, un marqueur de la germination, est fortement induite dans les graines transgéniques sur-exprimant le gène LeERF2 suggèrant que LeERF2 stimule la germination à travers l'induction de ce gène. Ce travail a permis d'identifier de nouveaux acteurs de la régulation transcriptionnelle associée à l'action de l'éthylène et d'apporter un nouvel éclairage sur le mode d'action de cette hormone.
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Siala, Wafi. "Caractérisation moléculaire et fonctionnelle d'AtNRX1 et AtNRX2 deux protéines de type nucléorédoxines chez Arabidopsis thaliana." Perpignan, 2010. http://www.theses.fr/2010PERP1075.
Abstract:
La régulation redox joue un rôle crucial dans les programmes de division cellulaire de la plante et les mécanismes de réponse aux stress environnementaux. Le noyau est le compartiment cellulaire qui orchestre ces programmes en modulant l’expression génique. Certaines protéines nucléaires (facteurs de transcription, phosphatases, réductases,…) jouant un rôle clef dans le contrôle de la division cellulaire et dans la réponse aux stress sont elles-mêmes sous contrôle redox par la régulation de résidus sulfhydryl impliqués dans leur structure et/ou leur activité. Les Rédoxines, comprenant les thiorédoxines (TRX) ainsi que certaines protéines apparentées aux TRX, sont de puissants réducteurs de ponts disulfures. Elles réduisent un grand nombre de protéines et interviennent ainsi dans la régulation de fonctions métaboliques variées. Leur présence dans différents compartiments cellulaires -incluant le noyau- a été démontrée. Pourtant, leurs fonctions dans ce dernier compartiment sont mal connues, tout particulièrement chez les plantes. La caractérisation de deux nucléorédoxines appelées AtNRX1 et AtNRX2 a pour but d'apporter de nouveaux éléments sur le rôle des thiorédoxines nucléairesRedox regulation plays a crucial role in the regulation of programs underlying plant cell division and defense mechanisms to environmental stresses. Key nuclear proteins (transcription factors, phosphatases, reductases, etc. . . ) are implicated in the control of cell division and stress response programs. Some of these proteins are known to be themselves under redox control through oxido-reduction of specific thioredoxins (TRX). While the presence of TRX in every cellular compartment has been shown, including the nucleus, their role in this latter compartment is poorly understood, especially in plants. The aim of this study is to get more insight into the functions of nuclear TRX by characterizing two Arabidopsis thaliana nucleoredoxins called AtNRX1 and AtNRX2
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Herbette, Stéphane. "Etude des glutathions peroxydases (GPX) chez les végétaux supérieurs : rôle dans la réponse au stress." Clermont -Ferrand 2, 2004. http://www.theses.fr/2004CLF22494.
Abstract:
Le système antioxydant joue un rôle clef dans la réponse de la plante au stress. Parmi ce système antioxydant, les expressions de gènes codant des protéines similaires aux glutathions peroxydases (GPX) sont activées chez Helianthus annuus infecté par Plasmopara halstedii, agent du mildiou du tournesol, et chez Lycopersicon esculentum suite à une stimulation mécanique. Le travail présenté dans ce mémoire consiste à mieux comprendre le rôle de ces protéines notamment dans la réponse au stress. Pour cela plusieurs approches complémentaires ont été envisagées : 1) la caractérisation de l'expression de différents gènes de GPX dans des conditions de stress biotiques et abiotiques ; 2) la caractérisation des activités enzymatiques in vitro de ces protéines ; 3) l'étude de leur distribution tissulaire et leur localisation cellulaire ; 4) l'analyse de la réponse aux stress de plantes transgéniques dont l'expression de gènes codant pour des isoformes de GPX est modifiée
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Henry, Christophe P. "Des perturbations à la restauration des écosystèmes aquatiques : expérimentation sur d'anciens chenaux du Rhône." Lyon 1, 1995. http://www.theses.fr/1995LYO10138.
Abstract:
L'objectif de cette these est d'utiliser les connaissances acquises sur les effets des perturbations naturelles comme les crues, pour elaborer des procedures de genie ecologique destinees a restaurer les zones humides peri-fluviales, et enfin de tenter de mesurer l'efficacite de telles operations. Les effets des perturbations hydrauliques par les crues ont ete analyses sur la vegetation aquatique dans plusieurs anciens bras du rhone connectes en permanence au fleuve par leur extremite aval. L'importance de cet effet varie suivant le degre de connexion du bras considere, la frequence du debit de debordement, et la densite de la ripisylve sur le bouchon alluvial amont. A l'echelle du bras, les berges jouent un role de refuge pour la vegetation pendant la perturbation, puis de niche de regeneration apres la crue. Une experience de restauration d'un ancien chenal du haut-rhone, realisee a partir des concepts de la dynamique des ecosystemes, en collaboration avec les ingenieurs de la compagnie nationale du rhone, afin de provoquer une regression de la succession dans l'ecosysteme, constitue une simulation de crue a l'echelle d'un ecosysteme. Les resultats de cette experimentation analyses a differentes echelles spatiales apparaissent positifs et confirment, d'une maniere generale, ceux observes apres les perturbations naturelles. En depit des differences observees entre les effets des perturbations naturelles par les crues et ceux d'une perturbation simulee par manipulation d'ecosysteme, les traits biologiques des especes vegetales permettent d'interpreter, dans les deux cas, le retablissement de la vegetation, et pourront donc etre utilises pour la prediction des effets de futures operations
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Effa, Effa Branly Wilfried. "Effets de la symbiose endomycorhizienne sur la tolérance au stress hydrique chez le riz." Thesis, Montpellier, 2020. http://www.theses.fr/2020MONTG035.
Abstract:
La symbiose endomycorhizienne peut améliorer la croissance et la résistance aux stress abiotiques chez le riz en améliorant son accès à l’eau et aux nutriments. L’utilisation de champignons mycorhiziens à arbuscules (CMA) comme bio-fertilisants représente donc une perspective intéressante pour améliorer la résilience et la durabilité de la riziculture dans un contexte de dégradation des sols et de changement climatique. Cependant, la symbiose endomycorhizienne peut dans certains contextes s'avérer inefficace ou même induire des effets négatifs sur la croissance du riz. Des études récentes suggèrent que la réponse du riz à l’inoculation par un champignon endomycorhizien pourrait être contrôlée, en plus des paramètres fongiques et environnementaux, par les caractéristiques génétiques de la plante de riz. L’objectif de cette thèse est d’identifier des traits à caractères quantitatifs (QTLs) associés à la réponse du riz à l’inoculation par un CMA au cours de sa croissance en condition irriguée et de stress hydrique. Pour cela, des conditions favorisants l’infection des racines de riz par le CMA Rhizophagus irregularis et compatibles avec le phénotypage haut-débit ont d’abord été déterminées. Dans un second temps, un panel de 150 génotypes de riz africain (Oryza glaberrima) aux génomes séquencés a été phénotypé pour la biomasse des parties aériennes au cours de la croissance en condition inoculé et non-inoculé grâce à une plateforme de phénotypage haut-débit. Les plantes ont ainsi été cultivées en conditions inoculées ou non-inoculées pendant quatre semaines avec irrigation suivies de trois semaines de déficit hydrique. Un effet négatif de l’inoculation sur la croissance a pu être observé au stade précoce en condition irriguée (à 28 jours après semis ; JAS) et après un stress hydrique (à 46 JAS) chez la majorité de génotypes. Des analyses d’expression de gènes marqueurs de l'interaction riz/RI couplées à l’observation visuelle des structures fongiques dans la racine ont révélé la mise en place d’un dialogue pré-symbiotique, sans mettre en évidence l’établissement d’une symbiose fonctionnelle. Des analyses d’association entre génotype et la biomasse aérienne en traitement inoculé à 28 JAS ont permis d’identifier un QTL contenant un gène impliqué dans le transport du nitrate. Ces résultats ouvrent des perspectives intéressantes sur le rôle de la nutrition azotée dans l’établissement de la symbiose endomycorhizienneEstablishment of arbuscular mycorrhizal (AM) symbiosis in rice can promote its growth and tolerance to abiotic stress such as drought by improving its access to nutrient and water. The use of AM fungi (AMF) as bio-fertilizer therefore represent an interesting avenue for improving sustainability and resilience of rice cultivation in a context of land degradation and climate change. However, AM-symbiosis can in some context lead to detrimental effect on rice growth. Recent studies suggest that rice response to inoculation can, in addition to fungi and to environmental characteristics, be influenced by specific genetic determinants in rice. In this work, our objectives were to identify QTLs associated with plant response to AM-symbiosis when grown under irrigated and water deficit conditions. For this, plant growth conditions allowing root infection by the AM fungi Rhizophagus irregularis and compatible with high-throughput phenotyping were first determined. Secondly, a fully sequenced panel of 150 African rice (O. glaberrima) was phenotyped for shoot biomass across growth in inoculated and non-inoculated conditions using an imaged-based high-throughput phenotyping platform. Plants were grown in inoculated or non-inoculated conditions for four weeks under irrigation followed by a water deficit for three weeks. In our conditions, a negative effect of inoculation on shoot growth was observed at early vegetative growth under irrigated conditions (at 28 days after sowing; DAS) and after drought stress (at 46 DAS). Expression analyses of rice marker genes involved in different steps of rice/RI interaction, combined with visual observations of fungi structures in the root revealed that the plant established a pre-symbiotic dialogue with the fungi without establishing functional symbiosis. Association analyses between genotype and phenotype for shoot biomass under the inoculated treatment at 28 DAS identified a QTL containing a gene involved in nitrate transport. Our results open interesting ways regarding the role of nitrogen nutrition on AM-symbiosis establishment
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Kaushal, Parvinder. "Analyse écophysiologique des effets de stress liés aux transplantations des arbres forestiers." Nancy 1, 1987. http://www.theses.fr/1987NAN10299.
Abstract:
Influence d'un stress hydrique sur l'établissement et la croissance des semis transplantés (effets sur la photosynthèse et la transpiration). Aide à la règlementation racinaire et à la reprise des plants par habillage des racines et apport d'une fertilisation azotée. Évolution des réserves carbonées : sucres solubles et amidon. Enrichissement atmosphérique en CO::(2) pour augmenter la production de biomasse et réduire le temps d'élevage en pépinière
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Koch, Garance. "Effet du stress hydrique sur la croissance de la tomate : une étude multi-échelle : de la cellule à la plante entière pour une meilleure compréhension des interactions entre les différentes échelles." Thesis, Avignon, 2018. http://www.theses.fr/2018AVIG0347.
Abstract:
Comme pour les autres organes multicellulaires, la croissance et le développement de la feuille et du fruit sont caractérisés par la coordination de la division et de l'expansion des cellules qui sont des processus majeurs de la croissance. Les cellules du péricarpe du fruitcharnu connaissent également des endocycles successifs entrainant ainsi une augmentationimportante de la ploïdie des cellules. Il existe un lien évident entre la croissance cellulaire etl'endoréduplication, cependant, celui-ci est encore mal connu du point de vue fonctionnel. Lesprocessus cellulaires interagissent fortement durant le développement de l’organe et sont liésaux flux de carbone et d'eau dans la plante. L’objectif de ce travail de thèse est de mieuxcomprendre le contrôle multi-échelles de la croissance des feuilles et des fruits chez la tomate(Solanum lycopersicum Mill.) et de la plasticité de leur croissance en réponse à des stresshydriques du sol.L’étude a essentiellement porté sur le génotype de tomate cerise Solanum lycopersicum, cv.West Virginia 106 (WVa 106) qui a été cultivé dans différentes conditions d’irrigation grâce àdes systèmes automatisés développés pour cette étude. La réponse au déficit hydrique du sol aété étudiée à différentes échelles d’observation, (tissu, organe, plante entière) et à différentsstades de croissance de la plante en adaptant des protocoles utilisés jusque-là pour des plantesà croissance déterminée et des feuilles simples. Deux génotypes transgéniques modifiés sur ungène de régulation du cycle cellulaire ont aussi été cultivés afin de faire varier les traits liés àla croissance cellulaire et mieux comprendre leurs liens. Les cinétiques de croissance desorganes source et puits que sont la feuille et le fruit aux échelles cellulaire et tissulaire ontaussi été décrites. Les résultats ont apporté des éléments nouveaux sur les coordinations entreles différents processus étudiés et conforté des hypothèses déjà présentes dans la littérature.Ces travaux ont permis de fournir un jeu de données original sur les effets du stress hydriquesur les processus cellulaires (division, expansion, endoréduplication) impliqués dans lacroissance de la feuille et du fruit chez la tomate et, de mieux comprendre leur interactions àplus large échelle, la plante dans sa globalité. En perspectives, ce jeu de données pourrapermettre de faire évoluer un modèle de développement du fruit charnu en condition optimaleet tester sa généricité sur un autre organe, la feuille. Il ouvre des pistes sur la réflexion autourde la modélisation de la plasticité de la plante en réponse au stress hydriqueAs for other multicellular organs, growth and development of leaves and fruits arecharacterized by cell division and expansion. Cell division and expansion are two maingrowth processes. Fleshy fruit pericarp cells also include successive endocycles that providean important increase in cell ploidy. There is a clear link between cell growth andendoreduplication. However, this link is still unclear from a functional point of view. Cellularprocesses interact during organ development and are related to plant water and carbon flows.The objective of this thesis is to give insights into the multi-scale control of leaves and fruitsgrowth in tomato (Solanum lycopersicum Mill.) and the plasticity of growth-related traits inresponse to soil water stresses.This study mainly focused on cherry tomato Solanum lycopersicum, cv. West Virginia 106(WVa 106). This genotype was cultivated in different conditions of watering regimes withautomated systems developed for this study. Soil water deficit response was studied atdifferent observation scales (tissue, organ, whole plant) and at different plant growth stagesthanks to protocols that were used until now on plants with determinate growth and simpleleaves that were modified for this study. Two transgenic genotypes modified on a cell cycleregulation gene were also cultivated to create variations on growth related traits for a betterunderstanding of their relationships. Multi-scale growth kinetics of source and sink organs(leaf and fruit) were also analyzed. Results have brought new elements about growth-relatedtraits coordination and have reinforced a few hypotheses already presented in scientificpapers. This work has supplied an original dataset on water stress effects on cellular processes(division, expansion, endoreduplication) related to leaf and fruit growth in tomato in thecontext of the plant as a whole. In perspectives, this dataset may allow to further develop anexisting model of fleshy fruit development which was first developed for fruits of plantsgrowing optimal condition. Genericity of this model will be tested on another organ, the leaf.This work also opens some tracks about how the model could be modified when growth islimited by water stress
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Leschevin, Maïté. "Implication de la paroi végétale et plus particulièrement des enzymes de modification des pectines dans la tolérance au stress salin chez Arabidopsis." Thesis, Amiens, 2021. http://www.theses.fr/2021AMIE0027.
Abstract:
La salinisation des sols est une situation préoccupante rencontrée dans plusieurs régions du monde où la pression sur l'eau devient de plus en plus forte, notamment en raison des changements climatiques et de la nécessité d'augmenter le rendement des cultures face à une population mondiale croissante. La présence d'un excès de sels dans le sol affecte les mécanismes physiologiques de la plante réduisant ainsi la production végétale. Une meilleure connaissance des mécanismes de défense des plantes en réponse au stress salin s'avère indispensable pour fournir des stratégies efficaces dans l'amélioration des cultures. La paroi végétale, première barrière physique entre le compartiment cellulaire végétal et l'environnement, a un rôle essentiel dans les mécanismes de croissance et de différentiation cellulaire et aussi en réponse à différents stress, dont le stress salin. La paroi végétale est une structure complexe et dynamique constituée principalement de polysaccharides (cellulose, hémicelluloses et pectines). Les pectines peuvent être méthylestérifiées et acétylées, les degrés de méthylestérification (DM) et d'acétylation (DA) sont contrôlés in muro par des enzymes spécifiques, les pectine méthylestérases (PME, EC 3.1.1.11) et acétylestérases (PAE, EC 3.1.1.6). Quelques données de la littérature montrent l'implication des pectines et du degré de méthylestérification de ces dernières, dans la tolérance au stress salin. Ces travaux avaient pour objectif d'incrémenter les données parcellaires actuelles sur le rôle de la paroi en réponse au stress salin. Trois stratégies d'étude distinctes ont été mises en place en choisissant comme modèle d'étude la plante glycophyte Arabidopsis thaliana. D'une part, la variabilité naturelle entre deux écotypes communs d'Arabidopsis thaliana (Wassilewskija, Ws et Columbia, Col-0) en réponse au stress salin a été caractérisée par une approche intégrative établissant une corrélation entre les résultats obtenus via des analyses physiologiques, biochimiques, métabolomiques et protéomiques. Les résultats ont montré une meilleure tolérance du stress salin associée au fond génétique Ws, avec un stade de développement plus avancé, une meilleure détoxification des espèces réactives à l'oxygène et une paroi plus riche en hémicelluloses et lignines. D'autre part, une approche de génétique inverse a été développée afin de déterminer les rôles fonctionnels des enzymes de modification des pectines AtPME3 et AtPAE7 dans la réponse au stress salin. Les résultats ont mis en évidence une perturbation du remodelage de la paroi par le stress salin. En effet, le stress salin induit une modulation des activités des enzymes de modification des pectines associée à une altération du patron de méthylestérification des pectines mais également à une réduction plus importante des homogalacturonanes et une augmentation des arabinanes par rapport aux plantes témoins. Enfin, une approche plus informative associant le métabolisme pariétal, la voie de détoxification des ions sodium, et l'impact des ions calcium sur la paroi a été menée afin de caractériser le remodelage pariétal induit par le stress salin chez le mutant hypersensible Atsos1 dont le gène SOS1 code un antiport Na+/H+ responsable de l'exclusion du Na+ à l'extérieur de la cellule. Les résultats préliminaires montrent une activité PME et PAE plus faibles que chez les plantes témoins en réponse au stress salin. Cela s'accompagne d'une réduction des acides galacturoniques et des résidus mannose. Ces résultats montrent que le remodelage des pectines et le mannose, semblent jouer un rôle prépondérant dans la tolérance au stress salin. L'ensemble des données confirme le rôle essentiel de la paroi et l'implication du calcium dans la tolérance au stress salin chez ce mutantSoil salinization is a alarming situation encountered in several regions of the world where the pressure on water is becoming increasingly strong, especially due to climate change and the need to increase crop yields to face a global growing population. Excess of salt in soil affects plant physiological mechanism thus reducing plant production. A better knowledge of plant defense mechanism in response to salt stress is crucial to provide efficient strategies in crop yield. The plant cell wall is the first physical barrier between the plant cell compartment and the environment and plays an essential role in cell growth and development but also in response to various stresses, including salt stress. The cell wall is a highly complex and dynamic structure, mainly composed of polysaccharides (cellulose, hemicelluloses and pectins). Pectins can be methylesterified and acetylated, and their degree of methylesterification (DM) and acetylation (DA) can be modulated in muro by specific enzymes, pectin methylesterases (PMEs, EC 3.1.1.11) and acetylesterases (PAEs, EC 3.1. 1.6). Some parcelar data from the literature showed the role of pectins and their degree of methylesterification in tolerance to salt stress. The aim of this work was to provide new insights on the role of the cell wall in response to salt stress in the glycophyte Arabidopsis thaliana. Three distinct strategies were developed. Firstly, the natural variation between two common accessions of Arabidopsis thaliana (Wassilewskija, Ws and Columbia, Col-0) in response to salt stress has been characterized using an integrative approach establishing a correlation between physiological, biochemical, metabolomics and proteomics analyses. The results showed a better tolerance to salt stress associated with the genetic background Ws with an older developmental stage, a more efficient detoxification of reactive oxygen species and a higher content of xylan, mannan and lignin within the wall. Secondly, a reverse genetics approach has been developed to determine the contribution of two pectin remodeling enzymes, AtPME3 and AtPAE7 in salt tolerance. The results showed changes in the cell wall sugar composition as a reduction in homogalacturonan and an increase in arabinan in both atpme3 and atpae7 mutants after a long exposure to salt. Additionaly, salt stress induces a modulation of the PRE activities with an alteration of the pectin methylesterification pattern indicating a role of PME and PAE in cell wall integrity under salinity. Finally, a more informative approach combining cell wall metabolism, pectin remodeling enzymes, sodium ion detoxification pathway, and impact of calcium ions on cell wall integrity was carried out to characterize the role of the cell wall in the sodium hypersensitive mutant Atsos1. The SOS1 gene encodes a Na+/H+ antiporter which is involved in Na + exclusion. Preliminary results revealed that PME and PAE activities remained unchanged in atsos1 unlike the wild-type where the activites increased. That was associated with a reduction in pectin and mannan in atsos1, which was recovered by Ca2+ supply. All these data suggest the key role of atsos1 to maintain cell wall integrity under salt stress
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Coucheney, Françoise. "La protéine Lo18, " small HSP " de la bactérie Oenococcus oeni impliquée dans la fermentation malolactique des vins : régulation, structure oligomérique et rôle de lipochaperon." Dijon, 2005. http://www.theses.fr/2005DIJOS022.
Abstract:
Dans le cadre de l'étude de la réponse adaptative aux stress de la bactérie lactique Oenococcus oeni, nous nous sommes plus particulièrement intéressés à la caractérisation de la protéine de stress de faible masse moléculaire (smHsp) Lo18. La synthèse de cette protéine est induite par de multiples stress et sa localisation cellulaire est à la fois cytoplasmique et en association avec la membrane par des liaisons faibles. L'expression de son gène est régulée de façon négative par le répresseur CtsR de Bacillus subtilis. La protéine forme des oligomères de 2 à 18 sous-unités suivant le pH du tampon. Elle possède une activité de chaperon moléculaire in-vitro, caractéristique des smHsp, mais également la propriété d'interagir avec les phospholipides et de stabiliser les membranes à partir de 40° C. Cette activité de lipochaperon caractérise un nouveau rôle des smHsp dans le maintien de l'intégrité membranaireWithin the framework of the study of stress adaptative response of the lactic acid bacterium Oenococcus oeni, we focused on the characterization of the small heat shock protein Lo18. Its synthesis is induced by multiple stresses and the protein is localized both in cytoplasm and associated to the membranes by weak bonds. The expression of its gene is down-regulated by the repressor CtsR of Bacillus subtilis. The protein forms oligomeric structures from 2 to 18 monomers depending on the buffer pH. Lo18 has a chaperon activity in vitro, but has also the property to interact with phospholipids and to stabilize the membranes above 40° C. This lipochaperon activity could be a new function of the smHsp in the maintenance of membrane integrity
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Foucher, Philippe. "Etude d'indicateurs morphologiques pour la caractérisation de l'état hybride de végétaux par analyse d'images." Angers, 2003. http://www.theses.fr/2003ANGE0015.
Abstract:
L'objectif de ce travail est d'étudier comment la vision artificielle peut être utilisée, selon des méthodes d'analyse de forme, comme un indicateur du changement d'état du végétal. Dans ce but, des indicateurs morphologiques permettant d'émettre un diagnostic sur l'état de la plante lorsque celle-ci est soumise à des déficits hydriques plus ou moins prononcés, sont recherchés. L'étude est réalisée sur des images de forsythias acquises en visée verticale. La procédure mise en œuvre pour la vision artificielle se décompose en deux étapes. La première consiste à mettre au point une méthode permettant de classifier les pixels de l'image en deux groupes : végétal et fond. A cet effet, un perceptron à une couche cachée est testé avec succès. La deuxième étape concerne l'identification des paramètres traduisant l'évolution morphologique globale du végétal au cours du stress hydrique. Plusieurs méthodes ont été développées et testées. Pour trois d'entre elles, un seuil au-delà duquel le végétal peut-être considéré comme stressé, a pu être défini de façon absolue. Une étude physiologique de l'état hydrique du végétal est menée en parallèle de façon à valider les résultats obtenus par vision artificielleThe purpose of this work is to study how artificial vision, using shape analysis methods, can indicate a modificatifion of the state of the plant. To this end, morphological indicators, allowing a diagnosis in the case of plants when water deficits are fairly high, are researched. The study is realised on images of forsythias looked at from a horizontal plane. The artificial vision is composed of two steps. The first one consists of developing a method to classify pixels of the image in two groups : the plant and its background. Thus, a one hidden layer perceptron was tested with success. The second step concerns the identification of parameters indicating the whole morphological evolution of plants under water stress conditions. Several methods were developped and tested. Three methods allowed to define, in an absolute manner, a threshold above which the plant can be considered stressed. A physiological study of the water status of the plant was undertaken in a parallel way to validate the results obtained-by artificial vision
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Genot, Baptiste. "Functional characterization of the stress-activated Arabidopsis MAP Kinase MPK3 using gain-of-function mutations." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016SACLE010.
Abstract:
Les plantes détectent les pathogènes dans leur environnement et s’y adaptent pour survivre. Le groupe Stress Signalling de l’IPS2 cherche à décrire les mécanismes cellulaires mis alors en jeu et à proposer des stratégies permettant de développer des cultures plus résistantes aux stress. Les modules Mitogen-Activated Protein Kinases (MAPKs) semblent être des acteurs clés de la transduction du signal: ils sont en effet très rapidement activés par de nombreux stress et notamment par les Pathogen-Associated Molecular Patterns (PAMPs). Des approches de génétique, utilisant des mutants perte-de-fonction, ont montré que ces modules MAPKs régulaient de nombreux aspects de l’adaptation des plantes à leur environnement.Dans notre laboratoire, nous avons précédemment identifié des mutations capables de rendre les MAPKs de la plante modèle Arabidopsis thaliana constitutivement actives (CA). L’objectif de mon projet était de clarifier les rôles spécifiques des MAPKs activées par le PAMP flg22 à l’aide de ce nouvel outil. Pour cela, j’ai créé des plantes exprimant des CA MAPKs et j’ai caractérisé leur phénotype en conditions normales de croissance ou lors d’interactions avec des pathogènes. Je me suis particulièrement intéressé à la MAPK MPK3. J’ai montré que des plantes exprimant une version CA de MPK3 avaient un phénotype d’auto-immunité caractérisé par un nanisme associé à la mort cellulaire spontanée et à une accumulation de formes activées de l’oxygène. Des études métabolomiques, transcriptomiques et de génétique ont permis de préciser les réponses régulées par cette MAPK. J’ai en particulier montré que le phénotype des plantes CA-MPK3 était dépendant de la protéine EDS1 (Enhanced Disease Susceptibility 1), un régulateur primordial des réponses aux pathogènes, et partiellement dépendant de l’acide salicylique. J’ai également créé et caractérisé des plantes exprimant des formes CA de MPK6 et MPK11.En conclusion, mon travail tirant partie des mutations CA a permis de proposer de nouveaux rôles spécifiques pour certaines MAPKs activées par le stress. Mes résultats préliminaires suggèrent également que les plantes exprimant des CA MAPK peuvent présenter une meilleure résistance aux pathogènesPlants can detect pathogens in their environment and adapt to survive it. The Stress Signalling group in IPS2 aims to decipher cellular mechanisms occurring after pathogens detection and to propose strategies to develop stress-resistant crops. Mitogen-Activated Protein Kinases (MAPKs) modules define key actors of signal transduction. MAPKs are indeed quickly activated in response to various stresses including pathogens-associated molecular patterns (PAMPs). Genetic approaches using loss-of-function mutants showed that MAPK modules regulate many aspects of plant adaptation to their environment.In our laboratory, we previously identified mutations which render MAPKs constitutively active (CA) in the plant model Arabidopsis thaliana.The main objective of my thesis was to clarify the specific roles of MAPKs activated by the PAMP flg22 using this new tool. For this, I created plants expressing CA MAPKs and characterized them in normal growth conditions or after pathogen infections. I mainly focused my project on the MAPK MPK3. I showed that plants expressing a CA version of MPK3 had an auto-immune phenotype characterized by a severe dwarfism, spontaneous cell death and accumulation of reactive oxygen species. Transcriptomic, metabolomic and genetic studies were performed to understand which pathways are regulated by this MAPK. This work demonstrates that MPK3 is a positive regulator of plant immunity, whose function depends on EDS1 (Enhanced Disease Susceptibility 1), a key regulator of pathogens responses, and partially depends on the phytohormone salicylic acid. I also created and characterized plants expressing constitutively active MPK6 and MPK11. In conclusion, CA mutations allowed us to reveal new specific roles for several stress-activated MAPKs. My preliminary results also suggest that plants expressing CA MAPK may have a better resistance to pathogens
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Hem, Sonia. "Caractérisation par spectrométrie de masse de réponses précoces du phosphoprotéome d’Arabidopsis thaliana au stress en fer." Montpellier 2, 2008. http://www.theses.fr/2008MON20018.
Abstract:
Chez les plantes soumises à un excès de fer, l'induction des ferritines constitue la réponse moléculaire la mieux caractérisée. Ce processus est contrôlé par des étapes de (dé)phosphorylation de protéines. L'objectif de ce travail était de caractériser les variations du phosphoprotéome de cellules d'Arabidopsis cultivées dans différentes conditions de nutrition en fer pour révéler les acteurs moléculaires impliqués dans ces évènements précoces. L'essentiel de l'approche a été réalisé directement à partir des peptides. La stratégie générale a consisté à d'abord optimiser, sur des mélanges de protéines modèles de complexité croissante, des procédures de purification et de tri des peptides phosphorylés, puis à appliquer ces démarches aux situations biologiques d'intérêt. Dans chaque cas, l'identification des sites de phosphorylation a été réalisée par MS/MS, de type MALDI-TOF/TOF ou nanoLC-ESI. Parmi les méthodes développées, la combinaison d'un enrichissement initial par interaction avec du TiO2, d'un fractionnement par échange d'anion et d'une purification finale sur dioxyde de titane, s'est avérée la plus performante pour les mélanges complexes de phosphopeptides. Cette méthode a ensuite été appliquée aux peptides excisés de la face cytoplasmique de la membrane plasmique. Elle a permis d'identifier des sites pS et pT sur des peptides mono- et multi-phosphorylés de diverses protéines membranaires d'Arabidopsis. Parmi les phosphoprotéines identifiées, une partie majeure correspond à des transporteurs ou à des kinases, et un tiers des sites de phosphorylation n'avaient jamais été décrits. Diverses approches de marquage (métabolique, chimique, protéolytique) ont ensuite été adaptées pour quantifier les variations cinétiques de ces sites au cours de la réponse au stress. L'estimation des changements de niveaux de phosphorylation a été réalisé en spectrométrie de masse après fractionnement et enrichissement des peptides comme décrit ci-dessusIn plants facing iron stress, the rapid induction of ferritins constitutes the best characterized molecular response. This process is under the control of phosphorylation/dephosphorylation events. This work aimed at characterizing the changes in the Arabidopsis phosphoproteome according to the iron environment in order to identify molecular events involved in these early steps. The approach was essentially performed directly at the peptide level. The general strategy was to optimize first the purification and fractionation of phosphopeptides from mixtures of model proteins showing an increasing complexity and then to apply the procedures to the biological samples of interest. The identification of phosphorylation sites was performed by MS/MS, either MALDI-TOF-TOF or nanoLC-ESI. Out of the methods elaborated, the combination of an initial enrichment by interaction with TiO2, of peptide fractionation by anion exchange and final purification using titanium dioxide, was proven to be the most effective for complex mixtures of phosphopeptides. This method was then used for peptides from the cytoplasmic side of the plasma membrane. It allowed the identification of pS and pT sites on mono- and multi-phosphorylated peptides from various membrane proteins of Arabidopsis. Among identified phosphoproteins, a main part corresponded to membrane transporters or kinases and one third of phosphorylation sites were not described to date. Different labelling approaches (metabolic, chemical, proteolytic) were then adapted to quantify the temporal pattern of these sites during the response to iron stress. The determination of changes in the phosphorylation levels was made by mass spectrometry after purification and fractionation of peptides as above
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Ben, Nja Riheb. "Effet d’un stress salin sur la teneur en polymères pariétaux dans les feuilles de luzerne (Medicago sativacv Gabès) et sur la distribution dans les cellules de transfert des fines nervures." Limoges, 2014. http://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/ad2f27f0-4319-4ebc-9039-58e310b33eb6/blobholder:0/2014LIMO4003.pdf.
Abstract:
Les modifications physiologiques et structurales provoquées par NaCl, à 150 mM, dans la tige et la feuille de M. Sativa var. Gabès ont conduit à l’analyse biochimique de fractions pariétales extraites aux étages foliaires jeunes ou âgés, témoins ou stressés. La teneur en sucres totaux et oses neutres est moins élevée dans les feuilles témoins jeunes qu’âgées, l’inverse est induit par NaCl. Les monosaccharides les mieux exprimés sont le galactose, l’acide galactique, le glucose et l’arabinose dans les fractions pectiques, et le xylose dans les fractions hémicellulosiques. Ce contenu monosaccharidique différe selon l’âge de la feuille et le traitement par NaCl. Dans les témoins, la principale différence est la teneur plus élevée en d’acides glucuronique et galactique dans les feuilles âgées que jeunes. Sous NaCl, le contenu en arabinose et glucose est augmenté dans les jeunes feuilles, alors que celui du galactose, des acides galactique et glucuronique et du rhamnose le sont dans les feuilles âgées, avec celui du fucose dans les fractions hémicellulosiques. L’immuno-identification des monosaccharides par dot Blots a précisé leur variation d’expression dans les fractions pariétales et,in situ, leur distribution dans les fines nervures. Dans les feuilles jeunes témoins les protubérances pariétales internes sont plus abondantes dans les feuilles âgées que jeunes et contiennent moins de JIM8 mais plus de XyGs et de RG. Sous NaCl, dans les feuilles jeunes et âgées l’augmentation de CCRCM1 et JIM8,argumente leur rôle d’agents consolidateurs du réseau de protubérancesPhysiological and structural modifications in leaf of M. Sativa var. Gabès were compared in control and NaCl-treated plants. Biochemical analyses in wall fractions isolated from young and old leaves were associated with immuno detection of wall polymers in minor veins. The whole carbohydrate content is lower in young than in old control leaves. The reverse is induced by NaCl. The more expressed monosaccharides are galactose, galactic acid, glucose and arabinose in the pectin fractions, and xylose in the hemicellulose fractions. This content was modified according to leaf age and salin treament. In controls, the main difference was more glucuronic and galactic acids in old than in young leaves. Under NaCl, a higher content in arabinose and glucose occurred in young leaves, whereas more galactose, galactic acid, glucuronic acid and rhamnose in the old leaves, with a fucose increasing in the hemicellulose fractions. The immuno- identification of monosasaccharides by dot-blots has shown their variations in the wall fractions et their immunodetection in situ detailed their distribution in phloem transfer cells of minor veins. In controls, wall ingrowths are more abundant in the old than in the young leaves, and contain less JIM8, but more XyGs and RG. Under NaCl in old and young leaves, the augmentation of CCRCM1 and JIM8 argue for the possible role of these polymers in wall ingrowth network reinforcement
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Nuttens, Andréïna. "Étude des effets de l'interaction entre polluants et ressources sur Myriophyllum spicatum grâce à une approche couplant écotoxicologie et écologie chimique." Thesis, Université de Lorraine, 2016. http://www.theses.fr/2016LORR0143/document.
Abstract:
La contamination simultanée des écosystèmes aquatiques par des polluants et des nutriments est un problème majeur dont les effets sur les macrophytes sont encore méconnus. L'objectif de cette thèse était d'étudier les effets de deux types de polluants : herbicides et éléments trace métalliques (ETM), en combinaison avec des ressources variables (azote, phosphore, ou carbone) sur Myriophyllum spicatum, en utilisant des paramètres provenant de l'écologie chimique et de l'écotoxicologie. Les tests ont montré des effets contrastés des herbicides sur la plante, mais pas d'effet des ETM. Dans tous les cas, les modifications de ressources (nitrate, ratio N:P ou saccharose) ont induit des effets importants sur la physiologie et la stœchiométrie de la plante, pouvant altérer ses réponses à un stress supplémentaire comme les polluants. Ces résultats suggèrent qu'un déséquilibre des ressources en présence de polluants pourrait modifier leurs effets sur les macrophytes, et soulignent également la nécessité d'ajouter des paramètres plus informatifs dans les tests afin de répondre aux enjeux du stress multiple et améliorer l'évaluation du risque environnementalSimultaneous contamination of aquatic ecosystems by pollutants and nutrients is a major problem whose effects on macrophytes are still unknown. The objective of this thesis was to study the effects of different pollutants, herbicides and trace metal elements (TME), in combination with varying resource availability (nitrogen, phosphorus, or carbon) on Myriophyllum spicatum, using parameters from chemical ecology and ecotoxicology. Tests showed contrasting effects of herbicides, but no effects of the TME. In all cases, resource modifications (nitrate, N:P ratio or sucrose) induced significant effects on the physiology and stoichiometry of the plant, which might alter its response to additional stress like pollutants. These results suggest that an imbalance of resources in the presence of pollutants may lead to unforeseen changes in the combined effects on macrophytes, and also highlight the need to add more informative parameters in tests to meet the challenges of multiple stress and improve environmental risk assessment
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Gomez, Rodrigo Enrique. "Unravelling the contribution of lipids in plant autophagy : Identification and functional characterization of lipids implicated in the autophagic process in Arabidopsis." Thesis, Bordeaux, 2021. http://www.theses.fr/2021BORD0103.
Abstract:
Les plantes, étant des organismes sessiles, sont fréquemment confrontées à une grande variété de stress environnementaux. Ces conditions peuvent conduire à l'accumulation d'agrégats de protéines ou au disfonctionnement de multiples organites intracellulaires. Pour faire face à ces conditions, les plantes ont mis au point des mécanismes d'adaptation sophistiqués qui permettent le recyclage des composants intracellulaires. Ces mécanismes sont essentiels pour les remodelages métaboliques nécessaires à un recyclage efficace des nutriments ainsi qu'à l'élimination des composants nocifs pour la cellule comme des organites endommagés. L'un de ces mécanismes est l'autophagie, une voie de dégradation intracellulaire qui utilise des vésicules à double membrane qui encapsulent des portions du cytoplasme et le délivrent à la vacuole où elles sont dégradées. L'autophagie repose sur la formation de ces vésicules spécialisées, appelées autophagosomes (AP). Les AP sont des vésicules uniques dans le système endomembranaire, d'abord parce qu'elles sont constituées d'une double couche lipidique, et ensuite parce qu'elles ne bourgeonnent pas à partir d'un compartiment déjà existant. La biogenèse des AP est un processus en plusieurs étapes impliquant une machinerie centrale (protéines ATG) qui intervient dans la formation de novo d'une membrane initiale ; puis, par l'addition de lipides, cette membrane s’agrandit et devient une structure en forme de coupe avec des bords fortement incurvés lui permettant d’engloutir la cargaison autophagique. Une fois la cargaison engloutie, ses bords fusionnent afin de fermer la structure, qui circule ensuite vers la vacuole, où sa membrane externe fusionne avec la membrane de la vacuole ce qui libère la membrane interne et la cargaison à l'intérieur de la vacuole pour sa dégradation. Ainsi, la biogenèse des AP repose sur de nombreux événements de remodelage membranaire, d'abord pour initier la membrane initiale, puis pour maintenir sa forme très incurvée tout en assurant son expansion, et enfin pour sceller les structures matures et promouvoir sa fusion ultérieure à la vacuole. Dans les membranes biologiques, les lipides, grâce à leurs propriétés physico-chimiques, définissent des caractéristiques importantes telles que la fluidité, la courbure ainsi que les champs électrostatiques des membranes. Par conséquent, le rôle crucial des lipides dans l'autophagie a émergé ces dernières années. Chez les plantes, on ne connait encore que très peu de choses sur la composition lipidique des membranes autophagiques et les fonctions des lipides dans la formation des AP restent largement méconnu. Mon travail de thèse a consisté à identifier des acteurs lipidiques et protéiques impliquées dans l'autophagie chez les plantes dans le but de caractériser leur fonction dans le processus. En effectuant un criblage d'inhibiteurs enzymatiques nous avons analysé l'impact de l'inhibition de la synthèse de différentes espèces de lipides sur l'autophagie. En utilisant cette approche, nous avons identifié différents candidats lipidiques importants pour l'autophagie des plantes. Notamment, nous avons identifié le phosphatydilinositol-4-phosphate (PI4P) comme étant critique pour la formation des APs. En l'absence dePI4P, la formation des AP est stoppée à un stade très précoce, ce qui entraîne un blocage total dans le processus. De plus, nous avons obtenu des informations précieuses pour mieux comprendre la formation des APs chez les plantes. En particulier, nos résultats suggèrent que la membrane plasmique (PM) semble jouer un rôle important dans la formation de ces structures. Dans leur ensemble, nos résultats ont confirmé notre hypothèse initiale: les lipides ne sont pas seulement des éléments inertes qui constituent les membranes autophagiques ;ils semblent plutôt jouer des rôles distincts et avoir des fonctions spécifiques dans le processusPlants, being sessile organisms, are frequently confronted to a plethora of environmental stresses and harsh conditions. Enduring these conditions can lead to the accumulation of protein aggregates or organelles that become dysfunctional. To withstand these conditions, plants have evolved sophisticated adaptation mechanisms for the recycling of intracellular components. These mechanisms are essential for the metabolic transitions required for efficient nutrient use, as well as proper disposal of protein aggregates or damaged organelles. One of these mechanisms is autophagy, an intracellular degradation pathway that employs specialized double membrane vesicles that encapsulate cytosolic material and delivers it to the vacuole for degradation. Autophagy relies on the formation of these specialized vesicles, called autophagosomes (APs). APs are unique vesicles in the endomembrane system, first because they are made of a double lipid bilayer, and second because they do not but from a pre-existing compartment. AP biogenesis is a multistep process implicating a core machinery (ATG proteins) that mediate the de novo formation of an initial membrane; then, by the addition of lipids, this membrane expands into a cup-shaped structure with highly curved edges to engulf autophagic cargo. Upon completion, the rims of the structure seal and form a mature AP that traffics to the vacuole, where its outer membrane fuses with the tonoplast releasingthe inner membrane and cargo inside the vacuole. Thus, AP biogenesis relies on numerous membrane remodeling events, first to initiate the initial membrane, then to maintain the highly curved shape of the structure while ensuring its expansion, and finally to seal the mature structures and its subsequent fusion to the vacuole. Lipids, thanks to their physicochemical properties define important membrane features such as its, fluidity, curvature and electrostatics. Hence, evidence showing the crucial role of lipids in autophagy has emerged in the recent years. In plants however, little is known about the lipid composition of autophagic membranes and thus, about the functional contribution of lipids in plant autophagy. My PhD thesis consisted on identifying crucial lipids for plant autophagy with an aim to characterize their function in the process. By performing a lipid-related enzymes inhibitor screen in which we assayed the impact of inhibiting the synthesis of specific lipids on autophagy, we identified different lipid candidates important for plant autophagy. Notably, we identified the phosphatydil-inositol-4-phosphate (PI4P) as being critical for the formation of APs. In the absence of PI4P, AP formation is stalled at a very early stage resulting in a block in the process. Furthermore, we have obtained valuable insights to better understand the AP formation. In plants, particularly, our results suggest that the plasma membrane (PM) plays important roles in the formation of these structures. Taken together, our results confirmed that lipids are more than just building blocks constituting the autophagic membranes; rather, they seem to play distinct and specific roles in the pathway. Finally, this thesis highlights how lipids are key actors for the autophagic process and thus for plants adaptations to adverse and stressful environmental conditions