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| Ajustements du métabolisme primaire dans les tissus foliaires du colza en lien avec les relations sources/puits et la carence en eau (Brassica napus L.) (Dynamics of leaf primary metabolism in relation to sink/source relationships and acclimation to water deficiency in Brassica napus) | ||
Aubert, Mathieu - (2024-12-12) / Universite de Rennes - Ajustements du métabolisme primaire dans les tissus foliaires du colza en lien avec les relations sources/puits et la carence en eau (Brassica napus L.) Langue : Français, Anglais Directeur de thèse: Bouchereau, Alain Laboratoire : Institut de Génétique, Environnement et Protection des Plantes Thématique : Plantes. Botanique | ||
Mots-clés : Brassica napus , Senescence , Sécheresse , cycle TCA , métabolomique , Feuille source/puit, Brassica napus, Plantes -- Vieillissement, Cycle de Krebs, Métabolomique, Plantes -- Effets de la sécheresse Résumé : Le colza d’hiver est une culture oléagineuse caractérisée par une faible remobilisation de l’azote au cours de son cycle. Son potentiel de rendement est aujourd’hui menacé par le changement climatique qui va induire des épisodes de sécheresse plus intenses et susceptibles d’impacter l’efficacité de cette remobilisation. La sénescence et la remobilisation source-puit associée sont soutenues au niveau cellulaire par la réorganisation du métabolisme central carboné, dont l’alimentation du cycle des acides tricarboxyliques (TCA). Ce cycle contribue au recyclage des composants du chloroplastes tout en maintenant la production d’énergie nécessaire au transport de métabolites. Ces travaux de thèse ont cherché à mieux comprendre le fonctionnement métabolique des feuilles sources et puits du colza au cours de la sénescence développementale et induite par la sécheresse, en se concentrant sur le métabolisme des sucres, le cycle TCA et le catabolisme des acides aminés branchés (BCAA). Pour répondre à ces objectifs, des approches de physiologie, de profilage métabolique, de dosages d’activités enzymatiques, de mesure d’expression de gènes et de fluxomique du 13C ont été mobilisées.Les résultats montrent que les feuilles puits conservent les teneurs en eau au cours de l’acclimatation à la sécheresse et accumulent de fortes quantités de proline mais aussi de façon transitoire de l’amidon. La diminution des teneurs en protéines et la régulation du métabolisme des sucres et du transport d’acides aminés suggèrent conjointement une participation active des feuilles sources à ces accumulations dans les feuilles puits via de la remobilisation. Au cours de la sénescence développementale et induite par l’obscurité, le catabolisme des BCAA était peu régulé transcriptionnellement et ne montrait pas de grandes variations en termes de contribution au cycle TCA. L’incorporation de sondes U-13C-BCAA et l’analyse isotopique associée ont montré que le catabolisme des BCAA contribuait faiblement à l’activité du cycle TCA, tant par la synthèse d’acetyl-CoA que par le recyclage du CO2 produit. En conclusion, ces travaux de thèse ont permis d’améliorer notre compréhension du fonctionnement métabolique des feuilles de colza au cours de la sénescence développementale et induite par la sécheresse. Résumé (anglais) : Winter oilseed rape is an oleaginous crop characterized by a low nitrogen remobilisation efficiency during its cycle. Its yield potential is currently threatened by climate change, which will lead to more intense droughts that are likely to have an impact on the efficiency of the senescence process. Senescence and the associated source-sink remobilisation are supported at the cellular level by the reorganisation of central carbon metabolism, including the feeding of the tricarboxylic acid (TCA) cycle. This cycle contributes to the recycling of chloroplast components while maintaining the production of energy required for the transport of metabolites. The aim of this thesis work was to gain a better understanding of the metabolic function of source and sink leaves of oilseed rape during developmental and drought-induced senescence, focusing on sugar metabolism, the TCA cycle and the catabolism of branched-chain amino acids (BCAAs). To meet these objectives, physiological approaches, metabolic profiling, enzyme activity assays, gene expression measurements and 13C fluxomics were used.The results show that sink leaves retain their water content during acclimation to drought and accumulate large quantities of proline as well as transient starch. The reduction in protein content and the regulation of sugar metabolism and amino acid transport suggest that the source leaves are actively involved in these accumulations in the sink leaves via remobilisation. During developmental and dark-induced senescence, BCAA catabolism was transcriptionally poorly regulated and did not show major variations in terms of contribution to TCA cycle activity. The incorporation of U-13C-labelled BCAA probes and the associated isotopic analysis showed that BCAA catabolism had a low contribution to the activity of the TCA cycle, both through the synthesis of acetyl-CoA and the recycling of the CO2 produced. In conclusion, this thesis work has improved our understanding of the metabolic functioning of rapeseed leaves during developmental and drought-induced senescence. Identifiant : rennes1-ori-wf-1-20397 | ||
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