• Langue : Français, Anglais
• Discipline : Ingénierie des fonctions biologiques
• Identifiant : 2019LILUR061
• Type de thèse : Doctorat
• Date de soutenance : 18/12/2019

Résumé en langue originale

Cichorium intybus, commune?ment nomme?e chicore?e est une plante qui fut, dans un premier temps, consomme?e pour ses vertus the?rapeutiques, puis sa culture s’est peu a? peu industrialise?e pour la production de substitut du cafe? et la production d’inuline. Chez la chicore?e, par une approche de ge?ne?tique inverse, 2 ge?nes nomme?es CiSHT1 et CiSHT2, proches des Spermidine hydroxycinnamoyl transfe?rases (SHTs), ont e?te? identifie?s et semblent implique?s dans la voie de biosynthe?se de la tetracoumaroyl spermine au niveau du tapetum des anthe?res de chicore?e. L’expression de ces deux ge?nes et l’accumulation de tetrahydroxycinnamoyl spermine semblent spe?cifiques des plantes appartenant a? la famille des Aste?race?es, mais le ro?le de ces mole?cules est encore inexplique?. Dans le but de valider la fonction de ces deux ge?nes, la technologie d’e?dition du ge?nome : CRISPR/Cas 9 a e?te? mise en place chez la chicore?e. La validation de cette technologie a e?te? re?alise?e gra?ce a? la mutation de la phytoe?ne de?saturase (CiPDS) via deux techniques de transformation, la transformation stable par A. rhizogenes et la transformation transitoire de protoplastes me?die?e par le polye?thyle?ne glycol. La transformation stable me?die?e par A. rhizogenes e?tant plus efficace et la re?ge?ne?ration de plantes plus rapide, elle a e?te? utilise?e pour ge?ne?rer des plantes mutantes sht1 et sht2. L’e?tude de ces mutants a permis de valider l’implication de ces deux ge?nes dans la production de tetracoumaroyl spermine chez la chicore?e et de montrer l’action combine?e et se?quentielle des deux enzymes. La production de cette mole?cule en syste?mes homologue et he?te?rologues ainsi qu’une e?tude plus approfondie des mutants permettra peut-e?tre de faciliter la compre?hension de l’accumulation originale de cette mole?cule au niveau du grain de pollen, ainsi que de la valoriser a? des fins the?rapeutiques. De plus, la mise en place et la maitrise de la technologie CRISPR/Cas 9 chez la chicore?e permettra d’e?tudier et d’ame?liorer rapidement de nombreux caracte?res chez cette plante cultive?e.

Résumé traduit

Cichorium intybus, commonly known as chicory, is a plant that was first consumed for its therapeutic properties, then its cultivation was gradually industrialized for the production of coffee substitute and inulin production. In chicory, by an inverted genetic approach, 2 genes named CiSHT1 and CiSHT2, closed to the Spermidine hydroxycinnamoyl transferases (SHTs), have been highlighted and seem to be involved in the biosynthesis pathway of tetracoumaroyl spermine in the chicory anther tapetum. The expression of these two genes and the accumulation of tetrahydroxycinnamoyl spermine appear to be specific to plants belonging to the Asteraceae family, but the role of these molecules is still unexplained. In order to validate the function of these two genes, genome editing technology: CRISPR/Cas9 was implemented in chicory. Validation of this technology was achieved through the edition of the phytoene desaturase gene (CiPDS), using Agrobacterium rhizogenes-mediated transformation and protoplast transfection methods. The Agrobacterium rhizogenes-mediated transformation being more effective and plant regeneration faster, it has been used to generate sht1 and sht2 mutant plants. The involvement of these two genes in the production of tetracoumaroyl spermine in chicory has been validated by the study of the mutant plants and has shown the combinate and sequentially action of these two enzymes. The production of this molecule in homologous and heterologous systems and further study of the mutants may facilitate the understanding of the original accumulation of these molecules in pollen grains, as well as its value for industrial applications. In addition, the implementation and the mastery of CRISPR/Cas 9 technology in chicory will allow to study and to quickly improve many traits in this cultivated plant.