Identification et caractérisation fonctionnelle de facteurs de transcription impliqués dans le développement de la baie de raisin

Abstract

Le raisin (Vitis vinifera L.) est un fruit charnu non climactérique d’importance économique majeure. De nombreux paramètres, comme la taille, le métabolisme des acides organiques et des sucres, l’équilibre hydrique et la synthèse de métabolites secondaires, affectent la « qualité » de la baie. Les signaux affectant la reprogrammation du métabolisme cellulaire et l’expression des gènes codant des protéines clefs du développement et du mûrissement incluent les hormones et l’accumulation des sucres, présents à des taux variables au cours du développement de la baie. La régulation transcriptionnelle est l’élément essentiel qui contrôle ces modifications majeures. A ce jour, dans le contexte de la régulation du développement du raisin, très peu d’acteurs moléculaires ont pu être clairement caractérisés. Les travaux réalisés dans le cadre de cette thèse ont donc eu pour objectif de mieux comprendre cette régulation par l’identification et la caractérisation de facteurs de transcription régulés transcriptionnellement par le saccharose et exprimés au cours du développement de la baie de raisin. Parmi les cinq facteurs de transcription identifiés, trois n’ont pu être étudiés que de manière préliminaire et deux, VvCEB1 et VvABF2, ont fait l’objet d’une caractérisation plus approfondie. VvCEB1 (Vitis vinifera Cell Elongation bHLH) est exprimé préférentiellement dans la baie de raisin au cours de la phase de maturation. Une approche par transgénèse chez la Vigne et la Tomate montre que la surexpression de ce facteur de transcription affecte à la fois le développement des embryons de Vigne et des fruits de Tomate, en modifiant notamment le nombre et la taille des cellules qui les constituent. Une analyse transcriptionnelle réalisée à partir de ce matériel biologique confirme le rôle de VvCEB1 dans la stimulation de l’expansion cellulaire et suggère l’implication de l’auxine. VvABF2 est régulé transcriptionnellement par l’ABA, une hormone clef impliquée dans les processus de maturation des fruits non climactériques. Les transcrits VvABF2 s’accumulent majoritairement pendant l’étape de maturation. Une approche transcriptomique sur génome complet de Vigne et réalisée à partir de suspensions cellulaires embryogènes surexprimant VvABF2, traitées ou non par l’ABA souligne la stimulation de l’expression des gènes codant les enzymes liées à la maturation du raisin. En effet, des gènes des voies de biosynthèse des composés phénoliques et du ramollissement sont affectés. Enfin, l’analyse phénotypique de plants de Tomate surexprimant VvABF2 renforce l’hypothèse liant ce facteur de transcription au ramollissement : à partir du stade "turning" un ramollissement accéléré du fruit est observé.Prise dans son ensemble cette thèse contribue à une meilleure compréhension des mécanismes de signalisation moléculaires impliqués dans le développement d’un fruit charnu non climactérique.