Reproduction de : Thèse de doctorat : Agrosystèmes, écosystèmes et environnement : Toulouse, INPT : 2008. / Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. 223 réf.

Reproduction de : Thèse de doctorat : Science des agroressources : Toulouse, INPT : 2006. / Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. 350 réf.

Reproduction de : Thèse de doctorat : Sciences des agroressources : Toulouse, INPT : 2005. / Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. 256 réf.

Reproduction de : Thèse de doctorat : Agrosystèmes, écosystèmes et environnement : Toulouse, INPT : 2008. / Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. 253 réf.

Reproduction de : Thèse de doctorat : Biosciences végétales : Toulouse, INPT : 2004. / Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. 201 réf.

Reproduction de : Thèse de doctorat : Biosciences végétales : Toulouse, INPT : 2006. / Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. 301 réf.

Reproduction de : Thèse de doctorat : Science des agroressources : Toulouse, INPT : 2008. / Titre provenant de l'écran-titre.

Reproduction de : Thèse de doctorat : Biosciences végétales : Toulouse, INPT : 2005. / Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. 228 réf.

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.

Le tocophérol, le phytostérol, le pourcentage de protéines des graines, l'huile et les teneurs en acides gras ont été mesurés dans une population de lignées recombinantes (RILS) de tournesol, cultivées sous conditions de sécheresse, irrigation et semis tardif. Une analyse génétique de QTL a été réalisée à partir de ces mesures, en utilisant une carte génétique basée sur des marques SSR et avec des gènes candidats (1) impliqués dans la voie métabolique de tocophérol et phytostérol, (2) des gènes codant des antioxydants enzymatiques, (3) des gènes liés à la sécheresse et (4) des gènes homologues à SEC14 chez Arabidopsis. Trois gènes candidats importants (VTE4, VTE2 et HPPD), qui codent pour des enzymes impliquées dans la biosynthèse du tocophérol, ont été cartographiés sur les groupes de liaison LG8 et LG14. Quatre SNPs sont identifiés pour PAT2, le gène homologue chez Arabidopsis SEC14, entre les deux parents (PAC2 et RHA266) et un SNP, identifié par alignement de séquences est converti en marqueur CAPS pour permettre l'analyse génotypique des RIL. Les gènes homologues à SFH3, HPPD, CAT et CYP51G1 ont été cartographiés grâce à la mise au point de marqueurs dominants, tandis que des marqueurs co-dominants ont permis la cartographie des gènes homologues à SEC14-1, VTE4, DROU1, POD, SEC14-2 et AQUA. Les gènes POD, CAT et GST, codant pour des antioxydants enzymatiques, ont également été cartographiés sur les groupes de liaison 17, 8 et 1, respectivement. Le QTL majeur pour la teneur en tocophérol a été identifié sur le groupe de liaison 8, qui explique 59,5% de la variation phénotypique (6.TTC.8). Il colocalsie également avec le QTL identifié pour la teneur en phytostérol (7.TPC.8). Sous condition de semis tardif, un QTL spécifique de la teneur en acide palmitique a été identifié sur le groupe de liaison 6 (PAC-LS.6). Il est situé entre les marqueurs ORS1233 et SSL66_1. Les QTLs pour le pourcentage d'huile de graines et la teneur en acide stéarique colocalisent sur les groupes de liaison 10 (PSO-PI.10 et SAC-WI.10) et 15 (PSO-PI.15 et SAC-LS.15). Sept QTLs associés à teneur en acides palmitique, stéarique, oléique et linoléique sont identifiés sur le groupe de liaison 14. Ils sont liés à l’homologue du gène HPPD. Par ailleurs, les caractères agronomiques tels que les jours du semis à la floraison, la hauteur des plantes, le rendement et la morphologie foliaire ont été étudiés. Des analyses association génétique ont permis d’identifier des QTLs intérêts sur les groupes de liaison 2, 10 et 13 pour les caractères étudiés, d’autres QTLs identifies sur les groupes de liaison 9 et 12 mettent en avant l'importance de ces régions génomiques pour les caractères de morphologie foliaire. Nous avons finalement identifié des marqueurs AFLP et quelques gènes candidats liés aux caractères impliqués dans la qualité des graines sous conditions irriguée et stress hydrique chez une population de mutants (M8). Deux lignées mutantes, M8-826-2-1 et M8-39-2-1, produisent un niveau significativement élevé d'acide oléique peuvent être utilisées dans les programmes de sélection en raison de la haute stabilité à l'oxydation et des propriétés cardiovasculaire apportés par l’acide oléique qu’elles produisent. L'augmentation du niveau de tocophérol dans les lignées mutantes, M8-862-1N1 et M8-641-2-1, est justifiée par le polymorphisme observé pour le gène, MCT, impliqué dans la voie métabolique du tocophérol. Le marqueur le plus important pour le contenu en tocophérol total est E33M50_16 qui explique 33,9% de la variation phénotypique. Un des gènes candidats les plus importants concernant la biosynthèse des acides gras, FAD2 (FAD2-1), est lié à la teneur en acides oléique et linoléique. Il explique plus de 52% de la variation phénotypique. / The genetic control of tocopherol, phytosterol, percentage of seed protein, oil and fatty acids content in a population of recombinant inbred lines (RILs) of sunflower under various conditions are studied through QTL analysis using genetic-linkage map based on SSR markers and introducing some important tocopherol and phytosterol pathway-related genes, enzymatic antioxidant-related genes, droughtresponsive family genes and Arabidopsis SEC14 homologue genes. Three important candidate genes (HPPD, VTE2 and VTE4), which encode enzymes involved in tocopherol biosynthesis, are mapped to linkage group 8(LG8) and LG14. One of the most important candidate genes coding for sterol methyltransferase II (SMT2) enzyme is anchored to LG17 by CAPS marker. Four SNPs are identified for PAT2, Arabidopsis Sec14 homologue gene, between two parents (PAC2 and RHA266). PAT2 is assigned to LG2 by CAPS marker. Squalene epoxidase (SQE1) is also assigned to LG15 by InDel marker. Through other candidate genes, POD, CAT and GST encoding enzymatic antioxidants are assigned to LG17, LG8 and LG1, respectively. The major QTL for total tocopherol content on linkage group 8 accounted for 59.5% of the phenotypic variation (6.TTC.8), which is overlapped with the QTL of total phytosterol content (7.TPC.8). Under late-sowing condition, a specific QTL of palmitic acid content on linkage group 6 (PAC-LS.6) is located between ORS1233 and SSL66_1 markers. Common chromosomic regions are observed for percentage of seed oil and stearic acid content on linkage group 10 (PSO-PI.10 and SACWI. 10) and 15 (PSO-PI.15 and SAC-LS.15). Overlapping occurs for QTLs of oleic and linoleic acids content on linkage groups 10, 11 and 16. Seven QTLs associated with palmitic, stearic, oleic and linoleic acids content are identified on linkage group 14. These common QTLs are linked to HPPD homologue, HuCL04260C001. QTLs controlling various traits such as days from sowing to flowering, plant height, yield and leaf-related traits are also identified under well-, partial-irrigated and late-sowing conditions in a population of recombinant inbred lines (RILs). The results do emphasis the importance of the role of linkage group 2, 10 and 13 for studied traits. Genomic regions on the linkage group 9 and 12 are important for QTLs of leaf-related traits in sunflower. We finally identified AFLP markers and some candidate genes linked to seed-quality traits under well-irrigated and water-stressed conditions in gammainduced mutants of sunflower. Two mutant lines, M8-826-2-1 and M8-39-2-1, with significant increased level of oleic acid can be used in breeding programs because of their high oxidative stability and hearthealthy properties. The significant increased level of tocopherol in mutant lines, M8-862-1N1 and M8- 641-2-1, is justified by observed polymorphism for tocopherol pathway-related gene; MCT. The most important marker for total tocopherol content is E33M50_16 which explains 33.9% of phenotypic variance. One of the most important candidate genes involving fatty acid biosynthesis, FAD2 (FAD2-1), is linked to oleic and linoleic acids content and explained more than 52% of phenotypic variance.