Les opines sont des molécules produites dans les cellules végétales transformées par l'ADN-T d'A. tumefaciens. Ces opines peuvent être utilisées comme nutriments par le phytopathogène et certaines d'entre elles agissent comme signaux moléculaires contrôlant la dissémination du plasmide de virulence Ti via la signalisation quorum-sensing. Le présent travail vise à une compréhension élargie du rôle des opines au cours des interactions A. tumefaciens-plantes hôtes. En se basant d'abord sur des analyses transcriptomiques, le régulon AccR d'A. tumefaciens C58, contrôlé par les opines agrocinopines, a été défini : celui-ci inclut des fonctions associées (i) à l'assimilation des agrocinopines, (ii) à l'assimilation de la nopaline, (iii) à la signalisation quorum-sensing et la conjugaison du plasmide Ti, (iv) à la conjugaison du plasmide At. La corrélation entre la co-régulation des conjugaisons des plasmides Ti et At et le co-transfert des deux réplicons a en outre été mise en évidence. Dans un second temps, associant des approches de génétique fonctionnelle à des travaux collaboratifs en biologie structurale, l'avantage sélectif conféré par les opines nopaline et octopine à A. tumefaciens au sein des tumeurs végétales a été quantifié. Les bases moléculaires sous-jacentes à cet avantage sélectif, notamment celles associées à la perception et l'importation des deux opines dans le cytoplasme bactérien, ont été décrites. Enfin, en combinant des approches de métabolomique et de génétique inverse avec des tests de conjugaison in planta, les effets opposés de la signalisation GABA d'une part et des signalisations opine et quorum-sensing d'autre part sur la dissémination du plasmide Ti ont été démontrés. En conclusion, nos résultats révèlent l'intrication des signalisations opine, quorum-sensing et GABA au cours de l'interaction A. tumefaciens-plantes hôtes. Ils soulignent en particulier les impacts de cette intrication sur la colonisation de l'hôte ainsi que sur la dissémination des gènes de virulence et d'adaptation à l'environnement tumeur portés par les plasmides Ti et At.

L'identification, chez divers organismes, d'enzymes de dégradation des N-acyl homosérineslactones (NAHLs) impliquées dans la signalisation QS pose la question de leurs rôles dans lesinteractions bactéries-eucaryotes. Dans une première partie, une synthèse bibliographique analyse lesconnaissances acquises sur ces enzymes dégradant les NAHLs. Dans une seconde partie, la croissancedes bactéries dégradant les signaux NAHLs a été stimulée par l'application de g-caprolactone (GCL)dans la rhizosphère de plants de pommes de terre à des fins de phytoprotection. L'effet de cetraitement sur la diversité des communautés bactériennes rhizosphériques a été évalué en combinantdifférentes approches d'écologie microbienne moléculaire comme la DGGE, le pyroséquençaged'amplicons rrs, et la métagénomique fonctionnelle. Cette dernière approche appliquée à une banquede 30 000 clones environ a conduit à l'identification d'un gène qsdB codant la dégradation des signauxNAHL. Ce travail révèle ainsi l'existence d'une nouvelle classe d'enzymes de dégradation des NAHLsappartenant à la famille des enzymes possédant une signature amidase (AS) dont des membres sontpar ailleurs impliqués dans la dégradation de composés xénobiotiques. Dans une troisième partie, unsystème expérimental a été développé afin de mesurer le transfert conjugatif du plasmide de virulenceTi (tumor inducing) chez des dérivés du pathogène Agrobacterium tumefaciens, appelés "tricheurs",incapables de produire des signaux NAHLs mais utilisateurs de ceux produits par les autres bactéries.Ce modèle a permis de montrer l'effet modérateur de lactonases dégradant les NAHLs exprimées chezdes agrobactéries produisant les NAHLs, chez des bactéries réceptrices du plasmide Ti, ou des planteshôtes des agrobactéries sur le transfert conjugatif initié par les tricheurs. L'ensemble de ce travailrévèle à la fois une nouvelle famille d'enzymes impliquées dans la dégradation des NAHLs, ainsiqu'un nouveau rôle de ces enzymes dans la modulation des flux de gènes entre bactériesphytopathogènes en interaction avec une plante hôte.

In this study, optimization of a transformation and regeneration system via indirect and direct organogenesis in cotyledon, hypocotyl, petiole, leaf and shoot base tissues of sugar beet (Beta vulgaris L. cv. ELK 345 and 1195) was investigated. Two different germination, three different callus induction and shoot induction medium was used for indirect organogenesis of sugar beet cultivar ELK 345. Except cotyledon, other explants (hypocotyl, petiole and leaf) produced callus. However no shoot development was observed from callus of these explants. Shoot base tissue of sugar beet cultivar 1195 was employed for direct organogenesis. Shoot development was achieved via direct organogenesis using 0.1 mg/L IBA and 0.25 mg/L BA. Root development and high acclimatization rate were accomplished from shoot base tissue. Different concentrations of kanamycin and PPT were applied to leaf blade explants to find out optimum dose for selection of transformants. Kanamycin at 150 mg/L and PPT at 3 mg/L totally inhibited shoot development from leaf blades. Moreover, an Agrobacterium mediated transformation procedure for leaf explants of ELK 345 was also optimized by monitoring transient uidA expression 3rd days after transformation. Effects of different parameters (vacuum infiltration, bacterial growth medium, inoculation time with bacteria, Agrobacterium strains and L-cysteine application in co-cultivation medium) were investigated to improve transformation procedure. Vacuum infiltration and Agrobacterium strains were significantly improved transformation procedure. Percentage of GUS expressing areas on leaves increased three folds from the beginning of the study.

The objective of this study was to transform sweet pepper ferredoxin-like protein (PFLP) gene, which has antimicrobial properties, to tobacco and investigate the disease resistance abilities of transgenic tobacco. This protein interacts with another protein, harpin that is produced by the bacteria which is invading the plant tissues, and stimulates hypersensitivity response in plants, thus the spreading of disease is limited. Gene transfer was achieved to tobacco by Agrobacterium- mediated method and with indirect organogenesis / the explants were grown on selective media and then transferred to jars and pots respectively. Molecular and genetic analyses such as PCR, RT-PCR, Sequence Analysis and Northern Blot, were performed with plants which their seeds survived and grew on selective medium and also gave positive reactions for GUS histochemical assay. Finally, with putative transgenic plants, some hypersensitive response assays were carried out with Pseudomonas syringae and it was observed that the recovered plants showed hypersensitive response (HR) in the preliminary tests. These results indicated that putative transgenic tobacco plants which carry pflp transgene, can be used in disease resistance studies.

The genetic manipulation of perennial woody tree species presents a range of additional challenges compared to that of annual weedy crop species. These include long generation times and reproductive cycle, the heterogeneity of plants under investigation and, when investigating xylogenesis, a number of physical and biochemical limitations to microscopic and molecular experimentation. Efforts have been made to understand molecular aspects of xylogenesis and have involved functional gene testing using transgenic approaches. These methods involve the production of plantlets from a variety of plant tissues using in vitro full plant regeneration techniques. Although these systems are effective, the time taken from transformation event, to plant establishment and growth, then finally to secondary wood production can take up to several years and requires high labor and technical inputs. (For complete abstract open document)

Diss. (sammanfattning) Uppsala : Sveriges lantbruksuniv. / Härtill 4 uppsatser.

Diss. (sammanfattning) Alnarp : Sveriges lantbruksuniv. / Härtill 4 uppsatser.

Diss. (sammanfattning) Uppsala : Sveriges lantbruksuniversitet, 2008. / Härtill 4 uppsatser.

Thèse (M.Sc.)--Université Laval, 2003. / Bibliogr.: f. 81-94. Publié aussi en version électronique.

The goal of this thesis was molecular analysis of rhododendron plants obtained after transformation by Agrobacterium tumefaciens and subsequent selection on kanamycin. Presence of incorporated genes gusA and nptII was determined by polymerase chain reaction (PCR) and Southern analysis. GUS activity was determined by fluorimetric and histochemical assay too.