La graine est le produit de la reproduction sexuée chez les Angiospermes. Elle assure la survie et la dispersion de l'espèce. La germination des graines est la première étape de la croissance des plantes. La transition entre l'état de dormance des graines et leur germination est une étape clef dans le cycle de vie des plantes qui a des conséquences écologique et commerciale. Depuis plusieurs décennies, de nombreux facteurs de l'environnement ont été étudiés pour leurs implications et leurs conséquences dans le processus de dormance et de germination des graines. Les études sur la réponse des semences aux changements de température en liens avec le réchauffement climatique ont un intérêt primordial. Le but de ce travail a été d'étudier la régulation de la dormance et de la germination des graines de tournesol par la température. Une analyse protéomique et un profilage enzymatique ont été réalisés afin de mieux comprendre la régulation du métabolisme pendant la levée de dormance par la température. L'utilisation d'approches moléculaires et cytologiques, nous ont permis d'appréhender l'interaction entre la température et les phytohormones impliquées dans ce processus. Nos résultats ont révélé le rôle joué par la température comme facteur externe affectant la dormance et la germination des graines en agissant d'une part sur le métabolisme et d'autre part sur la quantité et la localisation cellulaire des principales hormones endogènes. / A seed is the product of sexual reproduction and the means by which the new individual is dispersed by angiosperms. Seed germination being the first step of plant establishment, the ultimate role of the transition between seed dormancy and germination during plant lifecycle is an important ecological and commercial trait. Last several decades, several environment factors have been reviewed to strongly effect the process of seed dormancy and germination. However, studies about seed response to temperature change are acute with the global warming. The aim of this work was to investigate temperature regulation of dormancy and germination in sunflower seeds. Proteomic analysis and enzyme profiling have been used to study metabolism regulation during seed dormancy release by temperature. Moreover, using molecular and cytological approaches, we investigate the interaction between temperature and phytohormones involved in this process. Our results revealed that temperature as an external factor to effect seed dormancy and germination by affecting, in one hand, the metabolism, and in the other hand the level and localization of major endogenous hormones.

Les réserves d’huile de la graine d’Arabidopsis thaliana sont hydrolysées par des lipases au cours de la croissance post-germinative de la plantule. Une protéine capable de fixer un inhibiteur de lipase a été identifiée à partir d’un extrait de plantules de colza. La séquence de cette protéine ressemble à celles de lipases connues. L’expression transitoire du gène orthologue d’Arabidopsis chez Nicotiana benthamiana induit l’apparition d’une activité lipase. Ces données suggèrent que cette protéine est une lipase. Une étude de la localisation in vivo de cette enzyme chez Nicotiana benthamiana indique qu’elle est localisée au niveau des peroxysomes. Chez Arabidopsis, le gène codant pour cette lipase est exprimé essentiellement lors de la croissance des plantules, quand l’hydrolyse de l’huile est maximale. L’analyse d’un mutant montre que ce gène est responsable de l’essentiel de l’activité lipase mesurée pendant la mobilisation de l’huile de réserve. Ces données suggèrent que cette lipase pourrait être impliquée dans la mobilisation des réserves lipidiques pendant la croissance post-germinative. Néanmoins, l’hydrolyse des réserves n’est pas diminuée chez le mutant. Cela pourrait être lié à une compensation par d’autres lipases. / In germinating seedlings of Arabidopsis thaliana, fat storage breakdown is initiated by lipases. A protein capable to bind to a lipase inhibitor was identified from an extract of rape seedlings and its amino acid sequence found to resemble that of known lipases. Transient expression of the Arabidopsis orthologous gene led to a 100-fold increase in lipase activity in Nicotiana bethamiana leaves. Taken together, these data strongly suggest that this protein is indeed a lipase. In vivo localization studies using a GFP fusion protein in Nicotiana benthamiana as a transcient expression host showed a peroxisomal localization. In Arabidopsis, the gene coding for this lipase was found to be mainly expressed in seedlings during fat storage breakdown. Most lipase activity was abolished in germinating seedlings of an Arabidopsis mutant for this gene. These data suggest that this lipase is likely involved in the breakdown of fat storage in germinating seedlings of Arabidopsis. However, oil mobilization was not affected in Arabidopsis mutant plants. This might suggest that the effect of the mutation could be compensated for by other lipases.

Call number: LD2668 .T4 1959 C43

Call number: LD2668 .T4 1984 L627 / Master of Science

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by Lee Yuen Chong. / Bibliography: leaves 112-131 / Thesis (M.Ph.)--Chinese University of Hong Kong, 1985