Regulation of seed physiological quality and health in Medicago truncatula. Role of MtABI5 and Xanthomonads seed transmission
Régulation des qualités physiologique et sanitaire de la graine de Medicago truncatula. Rôles de MtABI5 et transmission des Xanthomonas aux semences
Résumé
Control the seed physiological quality (ie seed vigor) and health (considering seeds as a pathogen carrier) is a scientific and technological challenge for a sustainable and global agriculture. Physiological quality depends upon the desiccation tolerance, dormancy and longevity that are acquired during seed development. However, the regulatory mechanisms of these processes remain poorly understood. In Medicago truncatula, transcriptomic approaches showed that abscisic acid signaling participates via the ABI5 transcription factor to the regulation of survival in the dry state and dormancy. ABI5 plays a prominent role in the development phases from the end of the maturation to seedling emergence. Transmission to and by seeds is one of the means for survival and spreading of plant pathogenic bacteria such as Xanthomonas. However, it is unclear if the developing seed responds to the pressure eventually exerted by these bacteria. Contamination was found to be most effective in a compatible situation [Xanthomonas alfalfae subsp. alfalfae] than in an incompatible situation [X. campestris pv. campestris, Xcc]. Also the existence of a molecular dialogue between Xcc and the developing seed is demonstrated. The transcriptional response of the contaminated seed with Xcc and their reduced weight suggest a trade-off between the activation of basal defense and development. This thesis provides evidence suggesting that the seed physiological quality and health are linked.
La maîtrise des qualités physiologique (performance germinative) et sanitaire des semences (vection d'agents pathogènes) constitue un verrou scientifique et technologique majeur dans le cadre d'une agriculture raisonnée et mondialisée. La qualité physiologique repose notamment sur la tolérance à la dessiccation, la dormance et l'aptitude à la conservation qui s'acquièrent pendant le développement de la graine. Cependant les mécanismes régulateurs de ces processus restent mal compris. Chez Medicago truncatula, par une approche transcriptomique nous avons montré que la signalisation par l'acide abscissique participe via le facteur de transcription ABI5 à la régulation de la survie à l'état sec et à la dormance. ABI5 joue un rôle prépondérant dans les phases du développement allant de la fin de la maturation et à la levée. La transmission à et par les semences est l'un des principaux moyens de survie et de dissémination des bactéries phytopathogènes telles que Xanthomonas. Les éléments du dialogue moléculaire qui pourrait s'établir entre ces bactéries et la graine sont cependant méconnus. Après avoir établi que la contamination est plus efficace en situation compatible [Xanthomonas alfalfae subsp. alfalfae] qu'en situation incompatible [X. campestris pv. campestris, Xcc], nous démontrons l'existence d'un dialogue moléculaire entre Xcc et la graine en développement. La réponse transcriptionelle de la graine contaminée par Xcc et la réduction de leur poids suggèrent un trade-off entre l'activation des défenses basales et son développement. Cette thèse apporte des éléments permettant de suggérer que les qualités sanitaire et physiologique sont liées.