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Analyse génétique des réponses physiologiques du tournesol (Helianthus annuus L.) soumis à la sécheresse

Poormohammad Kiani, Seifollah. Analyse génétique des réponses physiologiques du tournesol (Helianthus annuus L.) soumis à la sécheresse. PhD, Institut National Polytechnique de Toulouse, 2007

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Official URL: http://ethesis.inp-toulouse.fr/archive/00000490/

Abstract

Afin de progresser dans la compréhension des caractères clés impliqués dans les processus de tolérance à la sécheresse chez le tournesol, nous avons réalisé plusieurs expérimentations, en conditions contrôlées et au champ sur des populations de tournesol exprimant diverses sources de variabilité génétique : des lignées recombinantes (RILs) et des mutants. La variabilité génétique pour la tolérance à la sécheresse, à travers l'étude des relations hydriques et de caractères agronomiques, a été étudiée. Dans un premier temps, nous avons construit une carte génétique intégrée et à haute densité en utilisant une population de LIRs issue du croisement entre deux génotypes PAC2×RHA266. Les QTLs contrôlant les caractères associés à l'état hydrique des plantes (teneur en eau relative, potentiel hydrique et ses composantes) et à l'ajustement osmotique (AO) dans des conditions ‘irriguées' et de ‘contraintes hydriques' ont été identifiés. Parmi 24 QTLs détectés dans des conditions irriguées, cinq (environ 21%), ont été également détectés dans la condition contrainte hydrique. Ces QTLs sont considérés comme stables comparativement à ceux spécifiques aux différentes conditions hydriques. Un QTL majeur pour l'AO sur le groupe de liaison 5 est co-localisé avec les QTLs contrôlant plusieurs caractères de l'état hydrique des plantes. Ce QTL pourrait être utilisé pour la sélection assistée par marqueurs. Les LIRs et leurs parents ont été phenotypés en serre et au champ avec deux traitements hydriques (irrigué et sécheresse). Le phénotypage a porté sur des caractères agronomiques (phénologie, surface foliaire à la floraison, hauteur des plantes, sénescence, rendement et…). En utilisant notre carte génétique, les QTLs liés à ces caractères ont été identifiés et leurs colocalisations avec les QTLs contrôlant l'état hydrique des plantes et l'ajustement osmotique ont été analysées. Nous pouvons noter que certains QTLs associés à la tolérance au déficit hydrique sont situés dans les mêmes positions que ceux associés au rendement. Par exemple, le QTL majeur identifié pour l'AO est également détecté pour le rendement par plante, la surface foliaire et le poids du capitule. Ceci indique une base génétique commune pour la tolérance à la sécheresse et les caractères associés au rendement. Dans un deuxième temps, nous nous sommes intéressés à l'expression de gènes impliqués, d'une part dans la tolérance à la contrainte hydrique, et d'autre part dans les processus limitant les dommages oxydatifs, pour quatre génotypes ayant un comportement contrasté en situation de contrainte hydrique. L'expression des gènes étudiés a été mise en relation avec les caractères physiologiques mesurés concernant l'état hydrique, la photosynthèse et la photochimie étant impliquées dans les processus d'assimilation du carbone pour la croissance. Parmi les principaux résultats, on note une différence notable de l'expression des gènes impliqués dans l'état hydrique des différents génotypes, plus particulièrement de l'aquaporine. L'expression du gène de l'aquaporine est corrélée au caractère hydrique RWC. Pour les processus photochimiques, ce sont principalement les niveaux d'expression des gènes codant pour la superoxide dismutase, la catalase et la peroxidase qui différencient les génotypes soumis à la sécheresse. Les marqueurs moléculaires associés à l'ajustement osmotiques et à différents caractères agronomiques ont été identifiés chez une population de mutants M6.

Item Type:PhD Thesis
Uncontrolled Keywords:
Institution: Université de Toulouse > Institut National Polytechnique de Toulouse - INPT
Laboratory name:
Research Director:
Grieu, Philippe and Sarrafi, Ahmad
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Deposited By: admin admin

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