Bouard, William Venanzio Domenico (2024). « Étude fonctionnelle d'un gène de la famille de protéines à doigt de zinc C2H2 chez le blé Triticum aestivum » Thèse. Montréal (Québec, Canada), Université du Québec à Montréal, Doctorat en biochimie.
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Résumé
Cette thèse vise à trouver de nouveaux gènes qui pourraient permettre d’améliorer la tolérance à la sécheresse du blé, une culture essentielle pour la sécurité alimentaire mondiale. L’effet de cinq gènes candidats appartenant à la famille des « Zinc Finger Proteins » (TaZFPs), des facteurs de transcription impliqués dans la réponse au stress, a été évalué. L'objectif était de déterminer leur potentiel pour l’amélioration de la tolérance à la sécheresse du blé, un élément crucial compte tenu des défis posés par les changements climatiques. Les cinq gènes candidats ont été surexprimés chez le blé à l’aide d’un vecteur viral, le « Barley Stripe Mosaic Virus » (BSMV). Les résultats indiquent que tous les candidats stimulent le système antioxydant à divers degrés, cependant, seul TaZFP13D présente des fonctions importantes dans la tolérance à la sécheresse. Pour cette raison, TaZFP13D a été soumis à une caractérisation plus approfondie. Les résultats démontrent qu’il s’agit d’un régulateur positif de la tolérance à la sécheresse qui limite les dégâts oxydatifs, améliore la teneur relative en eau, la production de biomasse et la survie des plantes lors d’un stress hydrique. Une analyse transcriptomique a permis de démontrer que TaZFP13D régule de nombreux gènes connus pour améliorer la tolérance aux stress, dont la sécheresse. De plus, cette analyse indique que TaZFP13D et TaZFP1B (un autre TaZFPs améliorant la tolérance à la sécheresse) régulent majoritairement des groupes de gènes différents, suggérant qu’ils ont des fonctions spécifiques. La fonction de TaZFP13D se démarque, car elle serait principalement axée sur la régulation des fonctions chloroplastiques, améliorant ainsi l'efficacité de la photosynthèse et protégeant l'appareil photosynthétique lors d’un stress comme la sécheresse. Pour évaluer si la fonction de TaZFP1B et TaZFP13D est conservée chez d’autres espèces, des lignées transgéniques d’Arabidopsis thaliana surexprimant ces gènes ont été générées. Les résultats montrent que TaZFP13D n’augmente pas la tolérance à la sécheresse chez Arabidopsis thaliana, suggérant une spécificité de la fonction de certains TaZFPs chez le blé. Pour caractériser la réponse des promoteurs de TaZFP1B et TaZFP13D à la sécheresse et au stress oxydatif, Arabidopsis thaliana a été transformée avec des constructions portant un gène rapporteur dont l’expression a été mise sous le contrôle de l’un ou l’autre des promoteurs. L'activité des promoteurs ne semble pas induite en réponse à ces stress chez Arabidopsis thaliana, suggérant que la régulation de l'expression de ces gènes en réponse au stress pourrait être spécifique au blé ou se faire à d'autres niveaux. Cette thèse apporte de nouvelles informations sur la fonction des gènes TaZFPs dans la tolérance à la sécheresse chez le blé et souligne la complexité de la régulation de l'expression des TaZFPs en réponse au stress. Ces résultats améliorent notre compréhension de la tolérance à la sécheresse chez le blé et ouvrent la voie à de futures investigations visant à élucider les mécanismes sous-jacents à la fonction des TaZFPs, contribuant ainsi à renforcer la sécurité alimentaire mondiale dans un contexte de changements climatiques. _____________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : BSMV, sécheresse, stress oxydatif, transcriptome, ZFP
| Type: | Thèse ou essai doctoral accepté |
|---|---|
| Informations complémentaires: | Fichier numérique reçu et enrichi en format PDF/A. |
| Directeur de thèse: | Houde, Mario |
| Mots-clés ou Sujets: | Blé / Résistance à la sécheresse / Protéines à doigts de zinc / Expression génique / Mosaïque striée de l'orge / Transcriptomes / Stress oxydatif |
| Unité d'appartenance: | Faculté des sciences > Département de chimie Faculté des sciences > Département des sciences biologiques |
| Déposé par: | Service des bibliothèques |
| Date de dépôt: | 19 juin 2024 08:37 |
| Dernière modification: | 19 juin 2024 08:37 |
| Adresse URL : | http://archipel.uqam.ca/id/eprint/17801 |
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