Caractérisation de la lignification chez des variétés de niébé sensibles et tolérantes à la sécheresse / Arnaud Martens

Public ISBD Titre : Caractérisation de la lignification chez des variétés de niébé sensibles et tolérantes à la sécheresse Type de document : TFE / Mémoire Auteurs : Arnaud Martens, Auteur ; Anne Tetelain, Directeur de la recherche Editeur : Montignies-sur-Sambre : Helha. Agronomie Année de publication : 2023 Note générale : Le fichier numérique de ce document est disponible uniquement pour les membres de la Haute Ecole Louvain-en-Hainaut ainsi que ses étudiants. Veuillez-vous connecter pour accéder à votre compte lecteur Langues : Français (fre) Index. décimale : TFE AIBT TFE Agro-industries et biotechnologies Résumé : En ces périodes de réchauffement climatique, les sécheresses sont plus fréquentes et plus longues ce qui oblige les agriculteurs de valoriser les espèces végétales qui tolèrent le plus le stress hydrique. Une des plantes valorisées est le niébé, une légumineuse fortement produite et consommée en Afrique et qui possède une bonne tolérance au manque d’eau. Les chercheurs veulent comprendre les mécanismes derrière cette tolérance et l’une des pistes concerne la lignine qui compose les plantes et peut varier selon les conditions environnementales. Dans ce travail, la lignification va être étudiée et caractérisée sur quatre variétés de niébés dans une situation de sécheresse et une situation d’arrosages réguliers, à trois temps différents. Parmi les variétés se trouvent les deux plus tolérantes et les deux moins tolérantes. Ce travail est la suite d’expérimentations sur la caractérisation de huit variétés de niébé sous le stress hydrique. D’abord, les zones lignifiés vont être observées au microscope sur des coupes transversales de tiges avec l’utilisation d’un colorant le phloroglucinol et comparées entre les tiges des plants sous stress hydrique et sans ce stress. Ensuite, la teneur en lignine va être dosée, avec une méthode expérimentale de dosage . Cette méthode utilise un solvant spécial nommé CASA qui rend le dosage simple et rapide. Les teneurs obtenues entre les stressés et les non stressés vont être comparées afin de mettre une éventuelle différence significative prouvant que la lignification varie sous l’effet de stress hydrique. Pour finir, l’expression relatif des gènes de biosynthèse est mesurée à partir de l’ARN extrait des tiges des différents plants avec une qPCR sur deux variétés différentes. Au terme de ces expérimentations, les différences de lignifications entre les plants stressés et les non stressés n’étaient pas suffisamment significatives au niveau du dosage de la lignine et des observations au microscope. En revanche, il y a des augmentations de l’expression de certains gènes pour les plants sous stress hydrique. Toutefois, la nature des gènes augmentés est différente entre les deux variétés et les individus d’une même variété ont vraisemblablement un comportement différent au niveau de leurs gènes. Dans le futur, des expériences doivent être menées pour vérifier la variation de lignification entre les variétés et entre les individus appartenant à la même variété. Note de contenu : Table des matières Présentation du lieu de stage..................................................................................................... 5 Introduction générale................................................................................................................. 6 1 Introduction bibliographique ............................................................................................. 7 1.1 Le niébé........................................................................................................................ 7 1.1.1 Description ........................................................................................................... 7 1.1.2 Usages .................................................................................................................. 8 1.1.3 Propriétés et rôles clés du niébé .......................................................................... 9 1.1.4 Composition des graines ................................................................................... 11 1.2 La lignine .................................................................................................................... 12 1.2.1 Description de la lignine ..................................................................................... 12 1.2.2 Propriétés de la lignine....................................................................................... 13 1.2.3 Biosynthèse de la lignine .................................................................................... 13 1.3 Stress hydrique et sécheresse ................................................................................... 16 1.4 Liens entre lignine et stress hydrique........................................................................ 18 1.5 Précédents travaux réalisés sur le niébé dans le laboratoire.................................... 18 1.6 Produits utilisés pour les expérimentations .............................................................. 20 1.6.1 Phloroglucinol..................................................................................................... 20 1.6.2 Cystéine .............................................................................................................. 20 2 Objectif et stratégies ........................................................................................................ 22 2.1. Objectif .......................................................................................................................... 22 2.2 Stratégie ......................................................................................................................... 22 3 Matériel et méthodes ...................................................................................................... 23 3.1 Les échantillons ......................................................................................................... 23 3.2 Coloration au phloroglucinol ..................................................................................... 25 3.3 Dosage de la lignine dans les tiges et les feuilles ...................................................... 26 3.4 Mesure du niveau d’expression des gènes de biosynthèse de la lignine.................. 27 3.4.1 Préparation des échantillons.............................................................................. 27 3.4.2 Extraction de l’ARN............................................................................................. 28 3.4.3 Rétrotranscription .............................................................................................. 29 3.4.4 PCR quantitative ................................................................................................. 29 3.4.5 Analyse statistique ............................................................................................. 31 4 4 Résultats et discussion ..................................................................................................... 32 4.1 Germination ............................................................................................................... 32 4.2 Observation au microscope des tissus lignifiés dans les tiges des variétés de niébé stressées ou non stressées. .................................................................................................. 33 4.3 Dosage de la lignine dans les tiges des variétés de niébés ....................................... 36 4.4 Etude d’expression des gènes de la voie de biosynthèse de la lignine en conditions stressée et non stressée ....................................................................................................... 37 4.4.1 Résultats de l’extraction de l’ARN ...................................................................... 37 4.4.2 Résultats de la rétrotranscription ...................................................................... 40 4.4.3 Mesure de l’expression des gènes par qPCR ..................................................... 41 Conclusions et perspectives ..................................................................................................... 49 Bibliographie ............................................................................................................................ 50 Annexes : .................................................................................................................................. 5 Permalink : ./index.php?lvl=notice_display&id=112571 Caractérisation de la lignification chez des variétés de niébé sensibles et tolérantes à la sécheresse [TFE / Mémoire] / Arnaud Martens, Auteur ; Anne Tetelain, Directeur de la recherche . - Montignies-sur-Sambre : Helha. Agronomie, 2023. Le fichier numérique de ce document est disponible uniquement pour les membres de la Haute Ecole Louvain-en-Hainaut ainsi que ses étudiants. Veuillez-vous connecter pour accéder à votre compte lecteur Langues : Français (fre) Index. décimale : TFE AIBT TFE Agro-industries et biotechnologies Résumé : En ces périodes de réchauffement climatique, les sécheresses sont plus fréquentes et plus longues ce qui oblige les agriculteurs de valoriser les espèces végétales qui tolèrent le plus le stress hydrique. Une des plantes valorisées est le niébé, une légumineuse fortement produite et consommée en Afrique et qui possède une bonne tolérance au manque d’eau. Les chercheurs veulent comprendre les mécanismes derrière cette tolérance et l’une des pistes concerne la lignine qui compose les plantes et peut varier selon les conditions environnementales. Dans ce travail, la lignification va être étudiée et caractérisée sur quatre variétés de niébés dans une situation de sécheresse et une situation d’arrosages réguliers, à trois temps différents. Parmi les variétés se trouvent les deux plus tolérantes et les deux moins tolérantes. Ce travail est la suite d’expérimentations sur la caractérisation de huit variétés de niébé sous le stress hydrique. D’abord, les zones lignifiés vont être observées au microscope sur des coupes transversales de tiges avec l’utilisation d’un colorant le phloroglucinol et comparées entre les tiges des plants sous stress hydrique et sans ce stress. Ensuite, la teneur en lignine va être dosée, avec une méthode expérimentale de dosage . Cette méthode utilise un solvant spécial nommé CASA qui rend le dosage simple et rapide. Les teneurs obtenues entre les stressés et les non stressés vont être comparées afin de mettre une éventuelle différence significative prouvant que la lignification varie sous l’effet de stress hydrique. Pour finir, l’expression relatif des gènes de biosynthèse est mesurée à partir de l’ARN extrait des tiges des différents plants avec une qPCR sur deux variétés différentes. Au terme de ces expérimentations, les différences de lignifications entre les plants stressés et les non stressés n’étaient pas suffisamment significatives au niveau du dosage de la lignine et des observations au microscope. En revanche, il y a des augmentations de l’expression de certains gènes pour les plants sous stress hydrique. Toutefois, la nature des gènes augmentés est différente entre les deux variétés et les individus d’une même variété ont vraisemblablement un comportement différent au niveau de leurs gènes. Dans le futur, des expériences doivent être menées pour vérifier la variation de lignification entre les variétés et entre les individus appartenant à la même variété. Note de contenu : Table des matières Présentation du lieu de stage..................................................................................................... 5 Introduction générale................................................................................................................. 6 1 Introduction bibliographique ............................................................................................. 7 1.1 Le niébé........................................................................................................................ 7 1.1.1 Description ........................................................................................................... 7 1.1.2 Usages .................................................................................................................. 8 1.1.3 Propriétés et rôles clés du niébé .......................................................................... 9 1.1.4 Composition des graines ................................................................................... 11 1.2 La lignine .................................................................................................................... 12 1.2.1 Description de la lignine ..................................................................................... 12 1.2.2 Propriétés de la lignine....................................................................................... 13 1.2.3 Biosynthèse de la lignine .................................................................................... 13 1.3 Stress hydrique et sécheresse ................................................................................... 16 1.4 Liens entre lignine et stress hydrique........................................................................ 18 1.5 Précédents travaux réalisés sur le niébé dans le laboratoire.................................... 18 1.6 Produits utilisés pour les expérimentations .............................................................. 20 1.6.1 Phloroglucinol..................................................................................................... 20 1.6.2 Cystéine .............................................................................................................. 20 2 Objectif et stratégies ........................................................................................................ 22 2.1. Objectif .......................................................................................................................... 22 2.2 Stratégie ......................................................................................................................... 22 3 Matériel et méthodes ...................................................................................................... 23 3.1 Les échantillons ......................................................................................................... 23 3.2 Coloration au phloroglucinol ..................................................................................... 25 3.3 Dosage de la lignine dans les tiges et les feuilles ...................................................... 26 3.4 Mesure du niveau d’expression des gènes de biosynthèse de la lignine.................. 27 3.4.1 Préparation des échantillons.............................................................................. 27 3.4.2 Extraction de l’ARN............................................................................................. 28 3.4.3 Rétrotranscription .............................................................................................. 29 3.4.4 PCR quantitative ................................................................................................. 29 3.4.5 Analyse statistique ............................................................................................. 31 4 4 Résultats et discussion ..................................................................................................... 32 4.1 Germination ............................................................................................................... 32 4.2 Observation au microscope des tissus lignifiés dans les tiges des variétés de niébé stressées ou non stressées. .................................................................................................. 33 4.3 Dosage de la lignine dans les tiges des variétés de niébés ....................................... 36 4.4 Etude d’expression des gènes de la voie de biosynthèse de la lignine en conditions stressée et non stressée ....................................................................................................... 37 4.4.1 Résultats de l’extraction de l’ARN ...................................................................... 37 4.4.2 Résultats de la rétrotranscription ...................................................................... 40 4.4.3 Mesure de l’expression des gènes par qPCR ..................................................... 41 Conclusions et perspectives ..................................................................................................... 49 Bibliographie ............................................................................................................................ 50 Annexes : .................................................................................................................................. 5 Permalink : ./index.php?lvl=notice_display&id=112571

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