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Dissection moléculaire et cellulaire de la gynogenèse in vivo chez le maïs

Date
ven 19 oct 2018
Horaires

14h00

Lieu(x)

Amphi Descartes

Intervenant(s)

Soutenance de thèse de Mme Laurine GILLES du RDP sous la direction de M. Thomas WIDIEZ

Langue(s) des interventions

Description générale

Chez le maïs, la création de nouvelles variétés repose largement sur la technologie des plantes Haploïdes Doublées. Celle-ci s’appuie sur l’utilisation du pollen de lignées particulières, dites « inductrices d’haploïdes », qui déclenchent un processus de gynogenèse in vivo. Ce mécanisme permet la production d’embryons haploïdes contenant uniquement les informations génétiques maternelles. Après doublement des stocks chromosomiques des plantules haploïdes, il est possible d’obtenir des lignées fixées en quelques générations, réduisant ainsi considérablement les schémas de sélection.  
Bien que les déterminismes génétiques à l’origine de la gynogenèse in vivo soient restés énigmatiques pendant près de soixante ans, nos travaux ont permis l’identification du gène majeur causal de l’induction d’haploïdes. Ce gène, exprimé spécifiquement dans le pollen, code pour une phospholipase A2, nommée NOT LIKE DAD (NLD).

Il s’avère que chez les lignées inductrices le gène NLD présente une insertion de quatre paires de bases, conduisant à la formation d’une protéine tronquée responsable de la gynogenèse in vivo. Cette mutation n’entraine pas un défaut spatial ou temporel de l’expression du gène mais une délocalisation de la protéine. La protéine sauvage localise au niveau de l’unité mâle germinative, sur la membrane d’origine végétative entourant les deux cellules spermatiques alors que la protéine tronquée perd cette localisation. Des approches pharmacologiques et de mutagenèses dirigées ont permis de révéler un adressage de NLD grâce à des ancrages lipidiques et des interactions électrostatiques entre la membrane et la protéine. En parallèle, il a pu être observé que la troncation de NLD, en plus de conduire à la formation d’haploïdes maternels, entraine de nombreux phénotypes de grains anormaux. Le génotypage des produits de fécondations (albumens et embryons) a permis de mettre en évidence l’existence d’anomalies chromosomiques paternelles, pouvant expliquer ces différents phénotypes. Ces résultats indiquent que la phospholipase NLD intacte est nécessaire pour le bon déroulement de la reproduction sexuée. 
  
Mots clés : Gynogenèse in vivo, maïs, lignées inductrices, haploïdes, fécondation, pollen, unité mâle germinative.
 

Gratuit
Mots clés
Disciplines