Le fer est un élément essentiel pour presque tous les êtres vivants cependant, il est peu biodisponible et est toxique dans sa forme libre car il engendre des formes réactives de l'oxygène via la réaction de Fenton. Pour se procurer le fer, les microorganismes sécrètent de petites molécules nommées sidérophores ayant une très forte affinité pour Fe3+. Les sidérophores sont requis pour la pathogénie de plusieurs agents pathogènes sur hôtes animaux ou végétaux, mais ce sont également des éliciteurs de défense. Des travaux antérieurs ont montré que les sidérophores activent les défenses et les gènes de réponse à la carence en fer chez Arabidopsis thaliana. L’activation de réponses de défense par le sidérophore requiert un niveau physiologique de fer dans la plante indiquant que le fer participe à la mise en place de ce processus. Au cours de ma thèse, les réponses globales de la plante A. thaliana au sidérophore deferrioxamine (DFO) ont été étudiées par une approche transcriptome. Les résultats obtenus montrent que le principal processus activé est l’immunité. En utilisant des chélateurs de fer différents, j’ai montré que l’effet chélation du fer est responsable de l’activation de l’immunité. Le traitement sidérophore provoque également une perturbation de l’homéostasie du fer et d’autres métaux dans la plante. Dans un mutant irt1 affecté dans le transport de plusieurs métaux lourds dont le fer, l’activation des défenses par la DFO est compromise. Par ailleurs, j’ai étudié l’effet du statut en fer de la plante sur sa sensibilité à la bactérie pathogène Dickeya dadantii et sur l’expression des défenses. Il apparait que le fer est requis pour la mise en place de plusieurs processus de défense en réponse à D. dadantii. Les plantes carencées en fer sont plus résistantes à l’infection. Une quantité de fer physiologique dans la plante est requise pour la multiplication bactérienne et pour l’expression des facteurs de pathogénie, les pectate lyases. Le marquage du fer par la méthode Perls’-DAB-H2O2 montre que celui–ci est très peu abondant dans les tissues végétaux contenant les bactéries qui, elles, sont chargées de fer. Dans l’ensemble, nos résultats montrent que le fer est requis dans l’arsenal défensif de la plante mais qu’il est également un facteur limitant pour le cycle infectieux de D. dadantii. / Iron is an essential element for almost all living organisms, however, it is not bioavailable and is toxic in its free form as it generates reactive oxygen species via the Fenton reaction. To obtain iron, microorganisms secrete small molecules named siderophores with very high affinity for Fe3 +. Siderophores are required for the pathogenesis of several pathogens on animals or plants, but they also are elicitors of defenses. Previous work has shown that siderophores activate defenses and iron deficiency response genes in Arabidopsis thaliana. The activation of defense responses by the siderophore requires a physiological level of iron in the plant indicating that iron is involved in the activation of this process. In my thesis, the global response of the plant A. thaliana to the siderophore deferrioxamine (DFO) has been studied by a transcriptomic approach. The results obtained show that the main process being activated is immunity. By using different iron chelating agents, I have shown that the iron chelation effect is responsible for the activation of immunity. The siderophore treatment also causes disturbance in the homeostasis of iron and other metals in the plant. In an irt1 mutant affected in the transport of heavy metals including iron, activation of defenses by the DFO is compromised. In addition, I studied the effect of iron status of the plant on its susceptibility to the pathogenic bacteria Dickeya dadantii and on the expression of defenses. It appears that iron is required for the establishment of several defense processes in response to D. dadantii. The iron deficient plants are more resistant to infection. A physiological amount of iron in the plant is required for bacterial growth and for expression of the virulence factors, pectate lyases. Iron staining by the Perls' -DAB - H2O2 method shows that low abundance of this metal in plant tissue coincides with the presence of bacteria, which contain high amounts of iron. Overall, our results show that iron is required in the defense arsenal of the plant but it is also a limiting factor for the infectious cycle of D. dadantii.

L’objectif de ce travail est la valorisation des molécules bioactives présentes initialement dans Gelidium sesquipedale. Les rhodophycées agarophytes dont Gelidium sesquipedale sont exploitées à l’échelle industrielle pour l’agar, un phycocolloïde aux propriétés gélifiantes, qu’elles contiennent en abondance. Une multitude de coproduits sont générés lors de l’extraction de l’agar. Ces derniers, peu étudiés, ne sont pas valorisés alors qu’ils constituent une source potentielle de molécules d’intérêts. En premier lieu, le process industriel d’extraction de l’agar a été adapté à l’échelle du laboratoire afin de récupérer ces co-produits dont l’analyse a montré la richesse en glucides. Ils ont par la suite été fractionnés pour isoler les oligosaccharides dont certains sont connus comme éliciteurs chez les plantes. Ainsi, plusieurs fractions oligosaccharidiques ont été obtenues avec un rendement estimé à 15,7% de Gelidium sesquipedale sec. Les fractions sélectionnées ont été caractérisées par CPG, ESI-MS, RMN et perméthylation ce qui a permis d’élucider les structures des oligosaccharides qu’elles contiennent et de révéler notamment la présence de dérivés de floridoside dont le Gal2glycérol, le Gal3glycérol et le Gal4glycérol qui sont des molécules originales chez Gelidium sesquipedale non décrites à ce jour chez les algues rouges. Une dernière partie a consisté en la mesure de l’activité élicitrice de ces fractions qui a pu être vérifiée sur des plantes de tomate à travers des mesures de marqueurs biochimiques relatifs à l’expression des réactions de défense chez la plante. En conclusion, les coproduits issus de l’extraction de l’agar représentent une source de pSDNs (phyto stimulateur des défenses naturelles chez la plante) ; ils offrent une nouvelle perspective de développement à l’industrie de l’agar. / This work aims at promoting the bioactive molecules initially present in Gelidium sesquipedale. The rhodophycea agarophytes, including Gelidium sesquipedale, are used for industrial extraction of agar, a phycocolloid with gelling properties, which they contain in abundance. A multitude of co-products are generated during the extraction of the agar. These co-products have only been studied a little, hence not valued, while they constitute a significant source of molecules of interest. Firstly, the industrial agar extraction process was adapted on a laboratory scale, in order to recover these coproducts, which were subsequently subjected to an analysis, which revealed the presence of carbohydrates as major components. They were submitted to a fractionation process to obtain oligosaccharidic fractions, with a potential of elicitor activity, and a yield estimated at 15.7% of dry Gelidium sesquipedale. Also, a follow-up of co-products from batches of Gelidium sesquipedale harvested in different years from 2014 to 2016, enabled the comparison of the composition of the various co-products, depending on the year of the harvest, and thus to evaluate the variability of the initial resource. In addition, the impact of an extraction factor, being the sodium concentration, and the comparison with an industrial co-product produced by this process, were carried out. The retained fractions were characterized by GPC, ESI-MS, NMR and permethylation that allowed the elucidation of the structures of the oligosaccharides they contain, and revealed in particular the presence of floridoside derivatives including Gal2glycerol, Gal3glycerol and Gal4glycerol, which are original molecules in Gelidium sesquipedale, not described to date in red algae. A final part consisted in measuring the activity of these fractions as elicitor that could be estimated on tomato plants through measurements of biochemical markers relating to the expression of defense reactions in the plant. In conclusion, the co-products from agar extraction represent a source of pSDNs (phyto stimulator of natural defense in the plant) and give a new perspective to the agar industry.