Auxin fluxes and root branching in Arabidospsis thaliana: Toward a virtual root
Flux d'auxine et ramification racinaire chez Arabidopsis thaliana: Vers une racine virtuelle
Résumé
Les plantes dépendent de leur système racinaire pour leur ancrage au substrat et leur nutrition hydrique et minérale. La bonne réalisation de ces fonctions dépend fortement de l'architecture du système racinaire dans son ensemble. Dans la plante modèle Arabidopsis thaliana, la ramification racinaire est la résultante d'événements d'initiation et d'émergence de nouvelles racines latérales, et présente un fort lien avec l'hormone végétale auxine. Le déroulement des événements d'initiation et d'émergence est aujourd'hui bien décrit aux échelles moléculaire et cellulaire, mais peu de données sont disponibles pour expliciter la régulation globale de ces événements.
A l'aide d'une approche mêlant biologie, analyse mathématique et modélisation informatique, cette thèse s'est attachée à élucider les mécanismes de régulation de ces événements chez Arabidopsis, afin de proposer une vue intégrée de la ramification racinaire.
Nous avons montré que la graviperception et l'initiation des racines latérales sont régulés par un même flux d'auxine, et qu'une gravistimulation peut induire l'initiation d'une nouvelle racine latérale. Nous avons mis en évidence l'existence d'un équilibre entre initiation et émergence basé sur une compétition pour les ressources. Enfin, nous avons développé un modèle macroscopique et un modèle cellulaire de flux d'auxine dans la racine, et avons analysé les propriétés respectives de ces deux modèles.
A l'aide d'une approche mêlant biologie, analyse mathématique et modélisation informatique, cette thèse s'est attachée à élucider les mécanismes de régulation de ces événements chez Arabidopsis, afin de proposer une vue intégrée de la ramification racinaire.
Nous avons montré que la graviperception et l'initiation des racines latérales sont régulés par un même flux d'auxine, et qu'une gravistimulation peut induire l'initiation d'une nouvelle racine latérale. Nous avons mis en évidence l'existence d'un équilibre entre initiation et émergence basé sur une compétition pour les ressources. Enfin, nous avons développé un modèle macroscopique et un modèle cellulaire de flux d'auxine dans la racine, et avons analysé les propriétés respectives de ces deux modèles.