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Thèse

Caractérisation biochimique et moléculaire de mécanismes de la germination d’espèces endémiques de Nouvelle-Calédonie

Résumé : La Nouvelle-Calédonie possède une flore riche, diverse et unique au monde. Sa forte endémicité (74,7%) résulte en partie de l’origine gondwanienne de la flore et de la forte pression de sélection exercée par les sols ultramafiques, riches en éléments traces métalliques, dont le nickel. Si cet élément fait la richesse du pays par son exploitation minière, cette dernière, ainsi que l’anthropisation du territoire engendrent une détérioration des écosystèmes. Dans le cadre de la dynamique mondiale de conservation, de protection et de restauration de la biodiversité, il convient de caractériser au mieux la flore néo-calédonienne foisonnante de plantes uniques. Les graines, innovation des végétaux supérieurs assurant leur dissémination, sont un des points clés du succès de la domination mondiale des plantes supérieures et un outil indispensable à la restauration écologique. Notre étude s’est attachée à caractériser par une approche biochimique la biologie des graines de deux plantes endémiques exceptionnelles, Amborella trichopoda, soeur de toutes les plantes à fleurs et Psychotria gabriellae, une des plantes contenant le plus de nickel dans ses feuilles au monde.La caractérisation protéomique de la graine d’Amborella trichopoda a permis d’obtenir le premier protéome d’un embryon rudimentaire. L’étude de ce cortège protéique a apporté des éléments de réponse aux nombreuses questions que soulèvent les graines à dormance morphologique comme celles d’A. trichopoda. Notamment, nous avons montré que l’embryon rudimentaire a acquis un stade de maturité moléculaire (présence de protéines chaperons, de réserves lipidiques). L’étude phylogénique de ces protéines a permis de conforter la place basale d’A. trichopoda. La caractérisation de l’évolution du protéome au cours de la germination a quant à elle mise en évidence une utilisation massive des protéines de réserve avant la fin de la germination ce qui questionne la définition de la germination sensu stricto pour les espèces à embryon rudimentaire.Une précèdente étude du cortège protéique de P. gabriellae avait révélé la présence de protéines DING notamment impliquées dans l’homéostasie d’éléments minéraux via leur interaction avec des transporteurs de type ABC ou encore en séquestrant elles-mêmes le phosphore. Leur identification fut corrélée avec l’observation d’un gradient de nickel dans la graine visant à protéger l’embryon du caractère toxique de ce dernier. Les données recueillies au cours du présent travail ont permis de confirmer la présence de ces protéines dont l’origine eucaryotique fait cependant débat. Face à cette controverse, nous avons cherché à identifier la présence de bactéries chez la graine mature sèche. Quatre bactéries endophytes de graine ont été identifiées mais aucune ne semble produire de protéines DING. Le rôle de ces protéines dans la physiologie de la graine de P. gabriellae et dans l’adaptation au nickel restent à explorer.Par ailleurs, cette approche protéomique a été complétée par l’obtention des transcrits exprimés au cours de la formation de la graine de Psychotria gabriellae. Cette base de données représente une source de données génomique utile pour approfondir les mécanismes impliqués dans la mise en place de l’hyperaccumulation de nickel chez les plantes, mécanismes qui pourront un jour s’avérer utiles pour répondre à des questions de phytoremédiation.
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Contributeur : William Demet <>
Soumis le : jeudi 15 octobre 2020 - 01:11:28
Dernière modification le : vendredi 16 octobre 2020 - 03:39:22

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  • HAL Id : tel-02967465, version 1

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Matthieu Villegente. Caractérisation biochimique et moléculaire de mécanismes de la germination d’espèces endémiques de Nouvelle-Calédonie. Botanique. Université de la Nouvelle-Calédonie, 2013. Français. ⟨NNT : 2013NCAL0050⟩. ⟨tel-02967465⟩

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