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Nationalité: France

Sujet de thèse

Rôle des strigolactones dans le développement du plant de Vigne greffé et son adaptation à l'environnement.

• Ecole doctorale : Sciences de la Vie et de la Santé - Université de Bordeaux
• Encadrement : Virginie LAUVERGEAT
• Financement : Université de Bordeaux
• Période : depuis le 03/09/2020

Résumé

Dans un contexte d'adaptation aux changements climatiques, de réduction des intrants et de dépérissement du Vignoble, comprendre les mécanismes d'adaptation des plants de Vigne greffés aux conditions environnementales est un enjeu majeur de la recherche chez la Vigne. Le génotype du porte-greffe joue un rôle primordial dans la résistance aux stress biotiques et abiotiques, le développement du greffon, le rendement et la qualité de la baie. Le porte-greffe étant directement à l'interface avec le sol, il interagit avec le microbiome du sol, régule l'absorption de l'eau et des minéraux en réponse à la disponibilité de ceux-ci dans le sol et à des signaux transmis par la partie aérienne. En retour, il diffuse des signaux vers la rhizosphère et la partie aérienne afin de permettre un développement optimal de la plante en réponse aux contraintes environnementales. Ce projet a pour objectif de comprendre le rôle de signaux hormonaux de type strigolactones produits par des porte-greffes en réponse à une faible disponibilité en azote. Ces hormones sont connues chez d'autres espèces pour leur rôle dans le développement des parties aériennes et dans l'interaction avec des microorganismes symbiotiques du sol, les champignons mycorhiziens à arbuscules (AMF). Ce projet s'appuie sur des résultats obtenus précédemment par l'UMR EGFV, caractérisant les réponses moléculaires et développementales de deux porte-greffes d'origine génétique différente en fonction du niveau de disponibilité en azote. Ces réponses sont associées à une régulation différente de gènes codant des enzymes impliquées dans la synthèse des strigolactones. Une collaboration avec l'équipe du LBPV, a permis de confirmer l'activité de composés de type strigolactones dans les exsudats racinaires des porte-greffes. Une analyse préliminaire effectuée par la plateforme métabolomique de l'IJPB a permis d'identifier des composés similaires à des strigolactones dans ces exsudats racinaires. Dans un premier temps, il s'agira de poursuivre le travail d'analyse quantitative et qualitative des strigolactones exsudées par les deux porte-greffes étudiés en conditions de faible nutrition minérale. La capacité des deux porte-greffes, qu'ils soient greffés ou non, à s'associer avec des AMF et l'influence sur le développement de la partie aérienne seront analysés ainsi que la capacité des molécules extraites à induire la germination et le développement des hyphes des AMF. Ceci permettra de confirmer le rôle des strigolactones dans la capacité de mycorhization des porte-greffes de Vigne, leur impact sur la croissance et l'adaptation à la contrainte azotée, et de mettre en évidence des différences entre les porte-greffes. En parallèle, l'analyse fonctionnelle des gènes de la voie des strigolactones sera réalisée en générant des mutants de strigolactones via la technologie CRISPR-Cas9 chez les deux génotypes de porte-greffe. L'analyse phénotypique des mutants en réponse à une carence azotée en présence ou absence d'AMF dans le sol sera comparée avec les mêmes porte-greffes non mutés. L'effet sur le développement du greffon Cabernet Sauvignon sera étudié après greffage. Les résultats apporteront des connaissances sur les capacités des porte-greffes de Vigne à répondre à des stress environnementaux en produisant des signaux hormonaux contribuant à l'association symbiotique avec le microbiome du sol et en régulant le développement du greffon, et fourniront des pistes d'amélioration des porte-greffes existants.

Publications

• Berger MMJ, Lailheugue V, Zhelyazova G, Stammitti L, Lauvergeat V, Barrieu F, Gallusci P, 2022. One prep to catch them all: “2 in 1”, an efficient method for the simultaneous extraction of DNA and RNA from grapevine tissues. Oeno One 56, 1-13.
• Darriaut R, Lailheugue V, Masneuf-Pomarede I, Marguerit E, Martins G, Compant S, Ballestra P, Upton S, Ollat N, Lauvergeat V, 2022. Grapevine rootstock and soil microbiome interactions: Keys for a resilient viticulture. Horticulture Research 9, uhac019.
• Lailheugue V, 2020. Strigolactones, mycorrhiza and adaptation of grapevine rootstocks. Mémoire M2 Biologie AgroSciences, Université de Bordeaux. (V. Lauvergeat)