L’interaction symbiotique légumineuses-rhizobium nécessite l'infection des racines de la plante par les bactéries et l’initiation de divisions cellulaires dans le cortex racinaire.Les cytokinines sont des hormones végétales agissant via une signalisation par phosphotransfert qui conduit à l’activation de Régulateurs de Réponse de type B (RRBs), des facteurs de transcription régulant l'expression des gènes de réponse primaire aux cytokinines. Une étude phylogénétique menée sur plusieurs espèces de légumineuses a révélé une expansion génique de la famille des RRBs et l’apparition de formes non-canoniques de ces facteurs de transcription. Chez Medicago truncatula,MtRRB3 est le RRB le plus fortement exprimé dans les racines et les nodosités et est impliqué dans la nodulation. En effet, les plantes dont l’expression de MtRRB3 a été réduite par ARNi ainsi que des mutants rrb3 présentent une diminution significative du nombre de nodosités formées. De plus, l’expression de gènes associés à la nodulation, tels que "Nodulation Signalling Pathway 2" (MtNSP2) et "Cell Cycle Switch 52A"(MtCCS52A), est réduite en réponse aux cytokinines dans ces mutants. Des fusions transcriptionnelles avec le rapporteur GUS montrent que MtRRB3, MtNSP2 et MtCCS52Aprésentent un profil d’expression spatiale largement chevauchant dans les racines et lesnodosités. Des expériences de ChIP-qPCR et de trans-activation en protoplastes indiquent par ailleurs que MtRRB3 peut respectivement interagir avec et activer les promoteurs des gènesMtNSP2 et MtCCS52A. Cette thèse a donc permis d’établir des mécanismes moléculaires impliqués dans les régulations transcriptionnelles médiées par les cytokinines lors de la mise en place des nodosités symbiotiques fixatrices d’azote. / The legume-rhizobium interaction requires the infection of plant roots by rhizobia and the initiation of cell divisions in the root cortex. Cytokinins, a class of plant hormones acts trough a phosphotranfert signalling leading to the activation of Type-B Response Regulators(RRBs) which are transcription factors regulating the expression of cytokinins primary response genes. Phylogenetic analyses carried out indifferent legume species genomes showed anexpansion of the RRB genes family associated toan increase in non-canonical RRBs. In Medicago truncatula nodules, MtRRB3 is the most expressed RRB in roots and nodules. MtRRB3 islinked to nodulation as MtRRB3 RNAi silencedplants as well as rrb3 mutants display asignificant decrease of nodule number. Inaddition, the expression of the nodulation related genes Nodulation Signalling Pathway 2(MtNSP2) and Cell Cycle Switch 52A(MtCCS52A) is reduced in response to cytokininsin rrb3 mutants. The expression pattern of apMtRRB3-GUS fusion overlaps with thepMtNSP2-GUS and pMtCCS52A-GUS fusions in roots and nodules. Finally, ChIP-qPCR and protoplast trans-activation experiments showed that MtRRB3 can respectively interacts with and activate MtNSP2 and MtCCS52A promoters. This thesis have thus established molecular mechanisms associated to transcriptional regulations mediated by cytokinins during the legume symbiotic nitrogen-fixing nodulation.

Les derniers acteurs de la voie de signalisation à l’éthylène sont des facteurs de transcription appelés ERF (Ethylene Response Factors). La connaissance de leur rôle spécifique dans la régulation des processus développementaux dépendant de l’éthylène reste limitée. Les travaux présentés dans la thèse concernent la caractérisation fonctionnelle du gène Sl-ERF.B3, un membre de cette grande famille de régulateurs transcriptonnels dans la tomate (Solanum lycopersicum). Utilisant une stratégie répresseur dominant ; il est montré en particulier que ce gène intervient dans la mise en place de la réponse à l’éthylène et dans le contrôle de la maturation du fruit. L’expression d’une construction ERF.B3-SRDX, une version chimérique de Sl-ERF.B3 fusionné à un domaine répresseur de type EAR, entraine des phénotypes pléotropiques aussi bien dans la signalisation de l’éthylène que dans le développement des parties végétatives et des organes reproducteurs. Ainsi, une altération de la triple réponse à l’éthylène est constatée chez les lignées transgéniques et au stade adulte, les plantes présentent des phénotypes d’épinastie des feuilles, de sénescence prématurée des fleurs et d’abscission accélérée des fruits. L’ensemble de ces observations est corrélée avec une modification de l’expression de gènes impliqués dans la biosynthèse et la réponse à l’éthylène. Ces données suggèrent que ERF.B3 intervient dans un mécanisme de rétro-control de la réponse à l’éthylène en agissant à la fois sur les gènes de biosynthèse et de signalisation de l’hormone. Au niveau du fruit, la sur-expression d’ERF.B3-SRDX entraine une modification du processus de maturation avec un retard notable de l’avènement de l’acquisition de la compétence à murir. Cependant, une fois la maturation initiée, elle s’accompagne d’une forte production d’éthylène et d’une accélération du ramollissement du fruit. A l’inverse, l’accumulation de pigment est inhibée par altération de la voie de biosynthèse des caroténoïdes. Ces données phénotypiques sont corrélées avec le niveau d’expression des gènes clés impliqués dans ces processus. Les résultats indiquent que dans les lignées transgéniques, il y a découplage de certaines caractéristiques de la maturation du fruit et permettent de mettre en lumière le rôle d’ERF.B3 dans la régulation des processus de développement dépendant de l’éthylène chez la tomate. / Ethylene Response Factors (ERFs) are known to be the last transcription factors of the ethylene transduction pathway. Their specific role in ethylene-dependent developmental processes remains poorly understood. This work demonstrated a specific role of Sl- ERF.B3, a member of the ERF gene family in tomato (Solanum lycopersicum), in mediating ethylene response and fruit ripening through a dominant repressor strategy. ERF.B3-SRDX dominant repressor etiolated seedlings displayed partial constitutive ethylene-response in the absence of ethylene and adult plants exhibited typical ethylenerelated alterations such as leaf epinasty, premature flower senescence and accelerated fruit abscission. The multiple symptoms related to enhanced ethylene sensitivity correlate with the altered expression of ethylene biosynthesis and signaling genes, suggesting the involvement of Sl-ERF.B3 in a feedback mechanism regulating components of ethylene production and response. In addition, over-expression of ERF.B3-SRDX in tomato results in alterations in both fruit morphology and ripening process. The attainment of competence to ripen is dramatically delayed in ERF.B3-SRDX fruits but once ripening proceeds it is associated with high climacteric ethylene production and enhanced fruit softening while pigment accumulation is strongly reduced. Moreover, a number of genes involved in the fruit ripening process showed expression pattern deviating from that of wild type. These data suggest a putative role of Sl-ERF.B3 in the transcriptional network underlying the ripening process and uncover a mean for uncoupling some of the main features of fruit ripening such as fruit softening and pigment accumulation. Overall, the study highlighted the importance of an ERF gene in ethylene-mediated developmental processes such as plant growth and fruit ripening.