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MASTER THESIS
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Caractérisation physiologique et moléculaire du mutant elf3 à floraison précoce chez la graminée Brachypodium distachyon

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Linden, Julie ULiège
Promotor(s) : Périlleux, Claire ULiège
Date of defense : 5-Sep-2019 • Permalink : http://hdl.handle.net/2268.2/7424
Details
Title : Caractérisation physiologique et moléculaire du mutant elf3 à floraison précoce chez la graminée Brachypodium distachyon
Author : Linden, Julie ULiège
Date of defense  : 5-Sep-2019
Advisor(s) : Périlleux, Claire ULiège
Committee's member(s) : Bouché, Frédéric ULiège
Hanikenne, Marc ULiège
Dommes, Jacques ULiège
Vanderschuren, Hervé ULiège
Language : French
Number of pages : 49
Discipline(s) : Life sciences > Phytobiology (plant sciences, forestry, mycology...)
Life sciences > Biochemistry, biophysics & molecular biology
Institution(s) : Université de Liège, Liège, Belgique
Degree: Master en biochimie et biologie moléculaire et cellulaire, à finalité approfondie
Faculty: Master thesis of the Faculté des Sciences

Abstract

[fr] La transition florale est une étape cruciale du cycle de développement des plantes dont la coordonnination aux changements saisonniers de photopériodes et de températures permet de maximiser le succès reproducteur. Brachypodium distachyon est une graminée appartenant à un groupe proche d’espèces agronomiquement importantes telles que le blé, l’orge et l’avoine. La floraison de ces espèces adaptées aux régions tempérées est stimulée par l’allongement de la photopériode. Des expériences préalables avaient permis l’identification d’un mutant fleurissant précocement en jours courts. Ce phénotype est causé par l’insertion d’un codon STOP au sein d’un domaine conservé du gène EARLY FLOWERING 3 (ELF3), un gène jouant un rôle majeur, chez Arabidopsis thaliana, dans la synchronisation de l’horloge circadienne avec les voies de signalisation de la voie photopériodique.
Ce mémoire a consisté en la caractérisation physiologique, morphologique et moléculaire de mutants elf3 de B. distachyon exposés à des photopériodes de 8, 12, 16 ou 20 heures de lumière.
Nous avons analysé l’effet de la mutation de elf3 sur plusieurs paramètres physiologiques collectés de manière manuelle, mais aussi sur des paramètres morphologiques quantifiés au moyen d’une plateforme d’imagerie semi-automatisée. Le phénotype le plus marquant consiste en l’accélération de la transition florale des mutants elf3 dans toutes les photopériodes testées excepté en 20 heures de lumière. Nous avons par ailleurs constaté que, contrairement à ce qui a été rapporté chez A. thaliana, les mutants elf3 de B. distachyon fleurissent d’autant plus tôt que la photopériode est longue, suggérant que des voies parallèles à celles contrôlées par ELF3 participent également à la régulation du moment de floraison du mutant. Outre le phénotype de transition florale, nous avons constaté que plusieurs paramètres physiologiques et morphologiques étaient affectés chez le mutant elf3 : celui-ci présente notamment un allongement plus important des entre-noeuds ainsi qu’une réduction de la concentration foliaire en chlorophylle. Ces observations ont pu être corrélées avec plusieurs paramètres morphologiques mesurés au moyen d’une plateforme d’imagerie.
Afin d’évaluer les bases moléculaires des phénotypes décrits ci-dessus, nous avons quantifié la cinétique d’expression de gènes candidats de l’horloge circadienne et de régulateurs de la transition florale tout au long d’un cycle de 24 heures dans différentes conditions photopériodiques. Nous avons observé, chez le mutant, un déphasage de l’horloge circadienne, quelle que soit la photopériode. Ce déphasage est particulièrement marqué pour GIGANTEA, un gène régulant l’interaction entre l’horloge circadienne et la voie photopériodique. De telles différences ont également pu être observées pour certains gènes de floraison : nous avons observé une induction de l’expression des activateurs floraux PHOTOPERIOD1 et VERNALIZATION1, ce qui pourrait expliquer le phénotype de floraison précoce observé chez le mutant.
Le travail réalisé au cours de mémoire a donc permis d’affiner les connaissances morphologiques, physiologiques et moléculaires dont nous disposons sur le rôle de ELF3 chez B. distachyon.


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Access Memoire_Linden_Julie.pdf
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Size: 6.56 MB
Format: Adobe PDF

Author

  • Linden, Julie ULiège Université de Liège > Master bioch. & biol. mol. & cel., à fin.

Promotor(s)

Committee's member(s)

  • Bouché, Frédéric ULiège Université de Liège - ULiège > Département des sciences de la vie > Physiologie végétale
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  • Hanikenne, Marc ULiège Université de Liège - ULiège > Département des sciences de la vie > Génomique fonctionnelle et imagerie moléculaire végétale
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  • Dommes, Jacques ULiège Université de Liège - ULiège > Département des sciences de la vie > Biologie moléculaire et biotechnologie végétales
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  • Vanderschuren, Hervé ULiège Université de Liège - ULiège > Agronomie, Bio-ingénierie et Chimie (AgroBioChem) > Ingénierie des productions végétales et valorisation
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