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Etude de systèmes protéolytiques et anti-protéolytiques impliqués dans la remobilisation de l'azote au cours de la sénescence chez les Brassicacées (Arabidopsis thaliana L., Brassica napus L)

Résumé : Le colza (Brassica napus L.) est une plante de grande culture particulièrement exigeante en azote (N) et caractérisée par une faible Efficience d’Usage de l’Azote (EUA), principalement due à une mauvaise Efficience de Remobilisation de l’Azote (ERA) au cours de la sénescence foliaire. L’optimisation de l’ERA est donc un enjeu majeur pour améliorer le bilan agro-environnemental de cette culture. La dégradation des protéines étant l’un des processus clés de la remobilisation de l’N associée à la sénescence, l’objectif de ce travail est d’identifier et caractériser les principaux acteurs de la protéolyse lors de la sénescence naturelle ou induite par une limitation en N. Chez la plante modèle Arabidopsis thaliana cultivée en condition de forte disponibilité en N (HN), nous avons montré que SAG12 est une protéase majeure lors de la sénescence foliaire afin d’assurer la remobilisation de l’N essentielle à l’élaboration du rendement et au remplissage en N des graines. En effet, nos travaux montrent que le rôle de SAG12 est central et qu’en absence de son activité, d’autres protéases appartenant au CPs, mais aussi à d’autres classes (protéases à aspartate ; APs), sont sollicitées pour soutenir la remobilisation de l’N foliaire. Dans ce contexte, AED1 (une APs CND41-like) est particulièrement intéressante puisqu’elle semble collaborer étroitement avec SAG12. Par ailleurs, cette étude met en évidence pour la première fois une localisation racinaire de SAG12. Dans cet organe, le rôle de SAG12 est crucial pour remobiliser l’N des racines pour maintenir le rendement et la teneur en N des graines lorsque les plantes sont soumises à une limitation en N. Un autre volet de ce travail a consisté à étudier d’autres moyens de réguler l’activité protéolytique en se focalisant notamment sur des systèmes anti-protéolytiques. Cette étude suggère qu’une Water Soluble Chlorophyll binding Protein (WSCP), la protéine WSCP1, porte effectivement une double fonction de protection des chlorophylles et d’inhibiteur de protéases à sérine, ce qui en fait un potentiel candidat pour prolonger la durée de vie des feuilles et ainsi réduire l’asynchronisme entre la période de vidage des feuilles et la période de remplissage en N des graines.L’ensemble de ces travaux permet de proposer de nouveaux candidats pertinents pour la sélection de variétés de colza présentant une remobilisation efficiente de l’N dans un contexte de limitation des intrants azotés.
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Theses
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Contributor : Abes Star :  Contact
Submitted on : Monday, June 24, 2019 - 1:36:21 PM
Last modification on : Tuesday, March 17, 2020 - 3:10:23 AM

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Maxence James. Etude de systèmes protéolytiques et anti-protéolytiques impliqués dans la remobilisation de l'azote au cours de la sénescence chez les Brassicacées (Arabidopsis thaliana L., Brassica napus L). Agronomie. Normandie Université, 2018. Français. ⟨NNT : 2018NORMC275⟩. ⟨tel-02163516⟩

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