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30 jan 2019

Thèse doctorat

Soutenance de Claude Koutouan (IRHS)

Soutenance de thèse sur : "Caractérisation de la réponse métabolique de la carotte à l’infection par Alternaria dauci".

Mis à jour le 28/01/2019
Publié le 10/01/2019

Claude KOUTOUAN

Doctorant à l'unité de recherche IRHS

Date de soutenance :  30 janvier 2019 à 9h - l'amphi D d'Agrocampus Ouest

Titre : "Caractérisation de la réponse métabolique de la carotte à l’infection par Alternaria dauci".

Composition du jury :

  • Pere Mestre, CR INRA Colmar - rapporteur
  • Pierre Baldet, CR INRA Bordeaux - rapporteur
  • Véronique Lefevbre, DR INRA Avignon - examinatrice
  • Anis Limami, Professeur Université d’Angers - examinateur
  • Valérie Le Clerc, Maitre de Conférence Agrocampus Angers - invitée
  • Mathilde Briard, Professeure Agrocampus Angers - Directrice de thèse

Résumé :
La brûlure due à Alternaria dauci est la maladie foliaire la plus préjudiciable chez la Carotte. Elle peut rendre la récolte mécanique impossible ou être responsable de refus de lots de semences contaminés. Certains loci de caractères quantitatifs pour la résistance (rQTL) à cette maladie ont été identifiés. L’objectif de cette thèse était de décortiquer les mécanismes de résistance sous-jacents à ces rQTL. Par une approche de métabolomique, nous avons identifié 14 dérivés phénylpropanoïdes dont 12 flavonoïdes et 21 terpènes différentiellement accumulés entre génotypes résistants et sensible. En nous appuyant sur la recherche de colocalisation entre QTL d’accumulation de métabolites (mQTL) et rQTL suivi d’une démarche de transcritomique par analyse de puce microarray, nous avons montré que l’accumulation de l’apigénine 7-O-rutinoside, du chrysoériol 7-O-rutinoside et de la lutéoline 7-O-rutinoside était significativement corrélée avec le niveau de résistance des génotypes et nous avons identifié une UDP-glucosyltransférase et un facteur de transcription bHLH comme gènes candidats liés à l’accumulation de ces métabolites. En suivant la même démarche pour la famille des terpènes, nous avons mis en lumière sept terpènes candidats associés à la résistance : α-pinène, camphène, α-bisabolène, α-humulène, β-cubébène, caryophyllène et germacrène D. Camphène et α-pinène appartiennent à la sous famille des monoterpènes tandis que les cinq autres sont des sesquiterpènes. Nous avons aussi identifié des gènes candidats liés à leur accumulation, à savoir quatre terpène-synthases (TPS) et 18 facteurs de transcription (WRKY, NAC bZIP et ERF) connus pour être associés à la synthèse de terpènes. L’ensemble de ces gènes et métabolites constituent un répertoire, inédit chez la carotte, de candidats pour comprendre les mécanismes de résistance à Alternaria dauci. Afin d’obtenir des génotypes avec un niveau de résistance plus élevé et une durabilité potentiellement accrue, le cumul dans un même génotype des différents mécanismes évoqués dans cette thèse, s’ils sont confirmés, pourra donner aux sélectionneurs une ressource précieuse.
 
Summary
Leaf Blight due to Alternaria dauci is the most damaging foliar disease in Carrot. It can make mechanical harvesting impossible or be responsible for rejetction of contaminated seed lots. Some quantitative trait loci for resistance (rQTL) to this disease have been identified. The objective of this thesis was to analyse the resistance mechanisms underlying these rQTLs. Through a metabolomics approach, we identified 14 phenylpropanoid derivatives, including 12 flavonoids and 21 terpenes differentially accumulated between resistant and susceptible genotypes. Based on the search for colocalization between metabolite accumulation QTL (mQTL) and rQTL followed by a microarray chip transcriptomics approach, we have shown that the accumulation of apigenin 7-O-rutinoside, chrysoeriol 7-O-rutinoside and luteolin 7-O-rutinoside was significantly correlated with the level of resistance of genotypes and we identified an UDP-glucosyltransferase and a bHLH transcription factor as candidate genes related to the accumulation of these metabolites. Following the same approach for the terpene family, we have identified seven terpene candidates associated with resistance: α-pinene, camphene, α-bisabolene, α-humulene, β-cubebene, caryophyllene and germacrene D. Camphene and α-pinene belong to the monoterpene subfamily while the other five are sesquiterpenes. We have also identified candidate genes related to their accumulation, namely four terpene syntases (TPS) and 18 transcription factors (WRKY, NAC bZIP and ERF) known to be associated with terpene synthesis.

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