Balance entre reproduction sexuée et asexuée chez le fraisier : vers la construction d’un réseau de gènes contrôlant le devenir du méristème axillaire.

Abstract

Le fraisier est capable de se reproduire de manière sexuée, via la floraison, et de manière asexuée, via la production de stolons. Ces deux modes de reproduction sont en compétition au niveau du méristème axillaire (MAx), qui peut devenir soit une branche latérale pouvant se terminer par une inflorescence, soit un stolon ou soit rester dormant. Ainsi, jouer sur le devenir du MAx modifie l’architecture de la plante et favorise le rendement soit en fruits soit en plants filles. L’objectif de la thèse est d’identifier et de caractériser des acteurs influençant le devenir d’un MAx en branche latérale ou en stolon en utilisant comme modèle le fraisier diploïde. Il se décline en trois points :(1) L’observation morphologique et histologique des évènements précoces du développement du MAx a permis de définir pour la première fois chez le fraisier une échelle de développement du MAx en stolon ou en branche latérale. Cette étude met en évidence un stade indifférencié, morphologiquement identique entre les deux devenirs possibles.(2) L’étude du transcriptome de bourgeons axillaires indifférenciés a permis d’identifier 283 gènes différentiellement exprimés (DEG) entre ceux qui vont devenir un stolon et ceux qui vont devenir une branche latérale. Parmi les DEG, certains gènes comme FveTCP9, homologue de AtBRC1, ainsi que des gènes impliqués dans la voie des phytohormones et de la floraison ont été identifiés et sélectionnés pour d’autres analyses afin d’approfondir leur rôle dans le devenir du MAx. Afin d’initier un réseau de gènes, une seconde analyse transcriptomique a pris en compte le développement spatio-temporel du bourgeon axillaire en branche latérale ou en stolon. Les effets de la position du bourgeon axillaire au niveau du nœud de l’axe primaire et du stade de développement de la plantule sur le transcriptome ont été mis en évidence.(3) Des analyses d’expression par qPCR sur des fonds génétiques différents et/ou hybridation in situ ont permis de confirmer l’implication des DEG sélectionnés dans le contrôle du devenir du MAx. Parmi ces gènes, les mutations obtenues par CRISPR-Cas9 sur FveTVP9 ont permis de valider son rôle dans le déterminisme du MAx grâce la production de branches latérales aux dépens des stolons.Cette thèse a permis d’initier un réseau de régulation contrôlant le devenir du MAx et également, de mettre en évidence des gènes clés qui pourront être étudiés chez le fraisier cultivé octoploïde à des fins agronomiques.