Etudes des mécanismes moléculaires impliqués dans la dormance en réponse à la température chez le cerisier doux (Prunus avium. L)

Abstract

Selon le dernier sixième rapport du GIEC, la température moyenne sur Terre a déjà augmenté d'au moins 1,5 °C et cette tendance devrait se confirmer au cours des prochaines décennies si les activités humaines continuent de générer des émissions de gaz à effet de serre. En particulier, le réchauffement climatique semble devenir une menace importante pour les arbres fruitiers tels que le cerisier doux (Prunus avium L.). Les conséquences sur la phénologie du cerisier doux ont déjà été observées, notamment une avancée des dates de floraison entraînant un risque plus élevé de dommages par le gel tardif du printemps. De plus, les hivers doux et fréquents réduisent l'accumulation de froid avec diverses conséquences telles que les défauts de bourgeons; nécroses et retards de débourrement, entraînant d'importantes pertes économiques. Tous ces impacts du réchauffement climatique peuvent être liés à la période de repos en hiver aussi appelée dormance, qui est essentielle dans le cycle saisonnier pour assurer une floraison abondante et de qualité permettant le succès reproducteur des arbres fruitiers et donc la production de fruits. La dormance est une phase où la croissance des plantes s'arrête afin de protéger les tissus fragiles des conditions défavorables de l'hiver froid. Dans ce contexte, il est essentiel d'inclure la réponse à la température dans les programmes de sélection afin de créer de nouvelles variétés mieux adaptées aux conditions climatiques futures. Dans ce contexte, il est nécessaire de mieux caractériser les acteurs moléculaires impliqués dans la progression de la dormance du cerisier doux en réponse à la température. Par conséquent, l'objectif principal de ce projet de thèse était d'étudier comment les conditions environnementales (température et photopériode) pourraient réguler la dormance du cerisier doux et d'identifier les mécanismes moléculaires contrôlant la progression de la dormance et la réponse à la température.La première partie de ce travail a porté sur la caractérisation physiologique de la dormance du cerisier doux dans des conditions naturelles. Une meilleure compréhension et une meilleure description de la progression de la dormance ont été établies à partir d'expériences de forçage complémentaires sur des rameaux et des bourgeons floraux isolés donnant des informations robustes sur la capacité à répondre à la température. De plus, la capacité de transport a été étudié pendant la dormance des bourgeons ce qui a permis de mieux définir le moment de l'entrée en dormance et de mettre en évidence des gènes clés impliqués dans la régulation de la capacité de transport au cours de la dormance.La deuxième partie de ce travail a consisté à caractériser la réponse moléculaire aux contraintes environnementales pendant la dormance et comment la température peut influencer l'expression des gènes avec des conséquences sur les stades phénologiques du cerisier doux, tels que la sénescence et la date de floraison. Une étude transcriptomique, à partir de données RNA-seq mensuelles au cours de la dormance sous privation de froid a mis en évidence des gènes candidats clés impliqués dans les voies biologiques régulant la progression de la dormance. Les résultats ont permis de mieux comprendre comment la température peut réguler l'expression des gènes candidats contrôlant la progression de la dormance.Tous les gènes candidats et les voies de signalisation identifiés dans ce projet peuvent être inclus comme de nouvelles cibles dans les programmes de sélection assistée par marqueurs afin de créer des variétés mieux adaptées aux changements climatiques futurs. Ces nouvelles données et hypothèses peuvent également être intégrées dans de nouveaux modèles de phénologie moléculaire pour prédire la phénologie du cerisier doux dans de futurs scénarios climatiques et fournir des informations cruciales pour anticiper les risques et les opportunités pour la production fruitière.