Chez les espèces fruitières, la dormance est une période clé qui influencera la floraison et la fructification. La dormance est finement régulée par de nombreux facteurs génétiques et environnementaux. Elle est composée de deux phases principales, l’endodormance (ou dormance « vraie ») et l’écodormance (ou dormance « environnementale »). L’endodormance est caractérisée par une incapacité totale des bourgeons à débourrer, même dans des conditions normalement propices à la croissance. C’est le froid hivernal qui permet la sortie de l’endodormance, nécessaire à la floraison puis la fructification. Les besoins en froid, quantité nécessaire de froid pour accéder à la levée de l’endodormance, sont génétiquement déterminés, et sont relativement élevés chez la plupart des variétés de cerisier doux (Prunus avium L.) comparativement à d’autres espèces. Dans un contexte de réchauffement climatique, les besoins en froid pourraient ne plus être satisfaits et conduire à des pertes économiques.. L’objectif de cette thèse est donc d’approfondir les connaissances sur les voies impliquées dans la levée d’endordormance. L’étude porte sur un panel de variétés contrastées pour leurs besoins en froid, depuis des variétés très précoces comme ‘Cristobalina’ jusqu’à des variétés très tardives comme ‘Fertard’. Des approches métabolomiques, moléculaires et d’apport exogène de molécules ont été utilisées. Les résultats montrent que les voies 1) hormonales, 2) du stress oxydatif et 3) des sucres, ont un rôle différent. La voie des sucres donne un aperçu de l’activité métabolique ainsi que des marqueurs des différentes phases de la dormance. La voie hormonale est un système permettant de contrôler la croissance sans lien causal sur la dormance. La voie du stress oxydatif indique que les variétés précoces sont dans un état globalement plus oxydé que les variétés tardives lors de cette période. Les données de RNA-seq permettent l’identification de gènes ayant un rôle majeur dans la dormance et de confirmer les hypothèses des mécanismes impliqués. Ces résultats seront déterminants pour la création de variétés adaptées aux conditions climatiques futures. / Among fruit tree species, dormancy is a key period determining the success of flowering and fruit producing. Dormancy is tightly regulated by numerous genetic and environmental factors. It can be divided in two main phases: endodormancy (“true dormancy”) and ecodormancy (“environmental dormancy”). Endodormancy is characterized by a total incapacity of buds to burst, even in conditions proper to growth. Winter chilling enables the end of endodormancy, necessary for flowering and fruit production. Chilling requirements, necessary amount of chill for endodormancy release, are genetically fixed and relatively elevated in sweet cherry (Prunus avium L.) varieties compared to other species. In a climate change context, chilling requirements may not be entirely fulfilled and lead to drastic economic losses. The objective of this work is to increase the knowledge on the pathways involved in endodormancy release. The study relies on a panel of varieties contrasted for their chilling requirements, varying from a very low chill cultivar ‘Cristobalina’ to a high chill cultivar ‘Fertard’. Metabolomics and molecular studies, and exogenous molecules supply were used for dormancy deciphering. Hormonal pathway, oxidative stress and sugar pathway seem to have different roles. Sugar pathway enables to have an overview of the metabolic activity, and may be used as molecular markers to identify dormancy phases. Hormonal pathway has a role on growth control but no causal link with dormancy release was assessed. Major results concern the role of oxidative stress, with low chill cultivars in a more oxidized status than high chill cultivars. Moreover, RNAseq data enable the identification of key genes controlling dormancy and confirms the hypothesis on mechanisms involved. These results will be crucial for breeding new verities well adapted to future climatic conditions.

The thesis titled "Biology, seed characteristics and growth establishment of common comfrey (Symphytum officinale L.)" dealt with the evaluation methods of reproduction comfrey and evaluation of the impact of environmental conditions to the grow of comfrey. Further it dealt with germination tests and their statistical evaluation while respecting the specific work with seeds. They were evaluated seed characteristics, which are reflected in the growth of these plants arising both in soil and in a laboratory environment. Literary part gave information about biology, characteristics, morphology, prevention and regulation of comfrey even more its cultivation, nutrition of the grassland and seed characteristics, germination and dormancy. In the final section of work was monitored coverage, botanical images, representation of herbaceous species growing near comfrey. The study also discussed vernalization, size of comfrey leaves, growth and development depending on the content of nutrients (soil fertility) and water in the soil and on the number of cuts to its growth. There were designed a suitable ways of reproduction and growing of comfrey.

La phase de maturation des graines est caractérisée par l’ac-quisition successive de composantes qui constituent la qua-lité physiologique d’un lot de semences, à savoir la toléranceà la dessiccation (capacité à survivre au retrait total de l’eaucellulaire), la longévité (capacité de survivre à l'état sec pen-dant le stockage), la dormance ainsi que la vigueur germina-tive (capacité à germer de façon rapide et homogène quelquessoient les conditions de l’environnement). La production desemences à haute qualité germinative représente un enjeumajeur pour les semenciers car elle constitue un levier clefpour augmenter les rendements agricoles. Cependant, lesmécanismes régulant l’acquisition de la qualité germinativeet en particulier la longévité restent peu connus. Une étudepréalable d’un réseau de co-expression génique de facteursde transcription avait identifi é trois gènes candidats associésà la longévité chez Medicago truncatula :MtABL (ABA INSEN-SITIVE4-LIKE), MtABI5 (ABA INSENSITIVE5) et MtHSFA2.2(HEAT SHOCK FACTOR A2.2). L'objectif de cette thèse était devalider ces gènes et d’en comprendre leur fonction chez Medicagotruncatula et le pois par la caractérisation de mutantsd’insertion et EMS. ABL et ABI5 jouent un rôle dans la matu-ration en régulant positivement la longévité alors que celle-ci n’est pas affectée dans les mutants hsfa2.2. Des étudestranscriptomiques et biochimiques montrent que ABL et ABI5régulent de manière complexe la photosynthèse, la dégrada-tion de la chlorophylle et l’accumulation des oligosaccharide / Seed maturation is characterized by the acquisition ofthe various components that collectively constitute thephysiological quality or vigor of the seed: desiccation tolerance(DT, i.e. the capacity to survive complete drying), seedstorability or longevity (the capacity to remain alive duringstorage), dormancy, as well as fast and uniform germinationand seedling emergence under stressful conditions. Thesetraits are pivotal to ensure rapid and homogenous seedlingestablishment required for stable yield and are a majoreconomic challenge for the seed industry. Despite theiragronomic importance, the mechanisms regulating theiracquisition, including longevity, are still poorly understood. InMedicago truncatula, a gene co-expression network inferredthat transcription factors such asMtABL (ABA INSENSITIVE4-LIKE), MtABI5 (ABA INSENSITIVE5) and MtHSFA2.2 (HEATSHOCK FACTOR A2.2) are putative regulators of seedlongevity. The aim of this thesis was to characterize theirroles in Medicago truncatula and Pisum sativum using Tnt1insertion and EMS mutants. ABL and ABI5 are positiveregulators of longevity while defects in hsfa2.2 do not affectit. Transcriptomic and biochemical analyses show that ABLand ABI5 are involved in the regulation of photosynthesisassociated genes, chlorophyll loss and accumulation ofraffi nose family oligosaccharides (RFO). ABI5 is also involvedin the accumulation of stress proteins such as LEA proteins.By establishing a link between degreening, RFO contents andlongevity, our work offers new opportunities to tackle a

La Nouvelle-Calédonie possède une flore riche, diverse et unique au monde. Sa forte endémicité (74,7%) résulte en partie de l’origine gondwanienne de la flore et de la forte pression de sélection exercée par les sols ultramafiques, riches en éléments traces métalliques, dont le nickel. Si cet élément fait la richesse du pays par son exploitation minière, cette dernière, ainsi que l’anthropisation du territoire engendrent une détérioration des écosystèmes. Dans le cadre de la dynamique mondiale de conservation, de protection et de restauration de la biodiversité, il convient de caractériser au mieux la flore néo-calédonienne foisonnante de plantes uniques. Les graines, innovation des végétaux supérieurs assurant leur dissémination, sont un des points clés du succès de la domination mondiale des plantes supérieures et un outil indispensable à la restauration écologique. Notre étude s’est attachée à caractériser par une approche biochimique la biologie des graines de deux plantes endémiques exceptionnelles, Amborella trichopoda, soeur de toutes les plantes à fleurs et Psychotria gabriellae, une des plantes contenant le plus de nickel dans ses feuilles au monde.La caractérisation protéomique de la graine d’Amborella trichopoda a permis d’obtenir le premier protéome d’un embryon rudimentaire. L’étude de ce cortège protéique a apporté des éléments de réponse aux nombreuses questions que soulèvent les graines à dormance morphologique comme celles d’A. trichopoda. Notamment, nous avons montré que l’embryon rudimentaire a acquis un stade de maturité moléculaire (présence de protéines chaperons, de réserves lipidiques). L’étude phylogénique de ces protéines a permis de conforter la place basale d’A. trichopoda. La caractérisation de l’évolution du protéome au cours de la germination a quant à elle mise en évidence une utilisation massive des protéines de réserve avant la fin de la germination ce qui questionne la définition de la germination sensu stricto pour les espèces à embryon rudimentaire.Une précèdente étude du cortège protéique de P. gabriellae avait révélé la présence de protéines DING notamment impliquées dans l’homéostasie d’éléments minéraux via leur interaction avec des transporteurs de type ABC ou encore en séquestrant elles-mêmes le phosphore. Leur identification fut corrélée avec l’observation d’un gradient de nickel dans la graine visant à protéger l’embryon du caractère toxique de ce dernier. Les données recueillies au cours du présent travail ont permis de confirmer la présence de ces protéines dont l’origine eucaryotique fait cependant débat. Face à cette controverse, nous avons cherché à identifier la présence de bactéries chez la graine mature sèche. Quatre bactéries endophytes de graine ont été identifiées mais aucune ne semble produire de protéines DING. Le rôle de ces protéines dans la physiologie de la graine de P. gabriellae et dans l’adaptation au nickel restent à explorer.Par ailleurs, cette approche protéomique a été complétée par l’obtention des transcrits exprimés au cours de la formation de la graine de Psychotria gabriellae. Cette base de données représente une source de données génomique utile pour approfondir les mécanismes impliqués dans la mise en place de l’hyperaccumulation de nickel chez les plantes, mécanismes qui pourront un jour s’avérer utiles pour répondre à des questions de phytoremédiation. / New Caledonia possesses one of the world most rich, diverse and unique flora. Its high endemism (74,7%) is partly due to the gondwanian origin of its flora and to the high speciation induced by the ultramafic soils rich in heavy metals, including nickel. If this element is the source of the country richness, its mining exploitation and human colonization of the land induce ecosystems degradation. The study and comprehension of the new Caledonian flora is essential to be able to preserve, protect and restore its rich biodiversity. Preservation and restoration both depend on seeds. They are the unit of dispersal of higher plants, and responsible of their world domination on flora. We focused our study on the biochemical characterisation of seed biology of two extraordinary species, Amborella trichopoda, the sister to all extant flowering plants and Psychotria gabriellae, one of the world most nickel hyperaccumulating plant.Proteomic characterisation of A. trichopoda seeds was the first study that documented a rudimentary embryo proteome. This approach provides a better understanding of the mechanisms involved in the control of dormancy and germination of seeds with morphological dormancy such as A. trichopoda. The results obtained allow us to highlight the molecular maturity of the rudimentary embryo, as well as confirming the basal position of Amborella trichopoda trough phylogenetic analyses of selected protein families. The characterisation of the protein evolution during germination highlights massive mobilisation of storage proteins before the end of germination sensu stricto, and suggests a new definition of germination for seeds with rudimentary embryo.Previous proteomics characterisation of P. gabriellae seeds revealed a high representation of DING proteins that are known to be involved with ABC type transporters or to bind phosphorus. This observation was associated with an observed gradient of nickel inside the seed presumably to protect the embryo from its toxicity. During this work, we confirmed the presence of this protein family in the seeds, from which the belonging to the eukaryotic kingdom remains a subject of debate. To answer about the origin of these proteins in seed, we tried to determine the presence or not of bacteria in the dry mature seed. Four endophytic bacteria were identified but none of them seems to produce such proteins. However, the physiological signification of these bacteria to account for physiological features of the Psychotria gabriellae seeds and their exceptional tolerance toward nickel toxicity remains to be established.Beside this proteomics approach, we sequenced a large number of transcripts expressed during Psychotria gabriellae seed formation. This database will enrich the very limited genomic data available for this specie. It will allow a better understanding of the mechanisms involved in nickel hyperaccumulation, and may highlight novel tools for phytoremediation.

Many orchid species are seriously endangered at present. Reasons for their disappearing from natural habitats remain often unclear. Orchids depend on mycorrhizal symbiosis in nature, however only little is known about this symbiosis. Seeds of some species do not germinate in vitro, making their cultivation for scientific and rescue purposes impossible. We found that seed germination of one of such reluctant species, Pseudorchis albida, is strongly inhibited by nitrates even at extremely low concentrations. As this species prefers oligotrophic mountain meadows, nitrate-induced inhibition probably take place in natural conditions. Surprisingly, we found similar but slightly weaker inhibitory effect also in typical mesophillic species and even in slightly eutrophic ones. The sensitivity to nitrates correlates with trophy level of species canopy. This inhibitory effect of nitrates could be weakened by application of a range of growth regulators, including auxins, cytokinins and gibberellins, and also by mycorrhizal fungi. The action of nitratereductase is essential for this inhibitory effect of nitrates. Experiments with NO donors, scavengers, and NO quantification are pointing right at NO as compound which perhaps mediates nitrate inhibitory effect. Based on these results, the nitrate inhibitory...

Les cellules cancéreuses du sein se disséminent du site primaire aux organes secondaires, où elles restent dormantes pendant des mois, voire des années. Cette période de dormance se traduit par une latence clinique entre la résection chirurgicale des tumeurs mammaires primitives et le diagnostic d'une rechute métastatique chez environ 30 % des patientes atteintes d'un cancer du sein. Les mécanismes de survie et de croissance ultérieure de ces cellules tumorales disséminées (CTD) dormantes restent largement inconnus, ce qui entrave la prise en charge clinique des patientes concernés. Des facteurs intrinsèques et extrinsèques dictent le destin et le comportement des DTC dans les organes secondaires. Notre travail dans les chapitres deux et trois visait à révéler les gènes et les voies de signalisation contribuant au devenir du DTC en ce qui concerne les deux catégories de facteurs. Dans le chapitre deux, nous avons exploité les sous-lignées de cancer du sein murin 4T07 et 4T1 qui modélisent les deux destins de rester dormant ou de se transformer en métastases visibles, respectivement, après dissémination spontanée à partir de la tumeur mammaire primaire. Nous avons appliqué un pipeline de criblage CRISPR à l'échelle du génome pour explorer les dépendances génétiques différentielles des deux lignées, c’est à dire leur réseau de signalisation intrinsèquement différent. En comparaison avec les cellules sujettes à la dormance, les cellules métastatiques démontrent une activité PI3K de classe I élevée. Contre-intuitivement, les cellules sujettes à la dormance affichent une activité mTORC1 plus élevée qui pourrait être attribuée à un positionnement lysosomal périphérique constant. Le blocage de ce positionnement périphérique a réduit la charge des DTC dans les poumons et l'incidence des métastases visibles, ce qui suggère qu'il pourrait s'agir d'un mécanisme de survie médicamenteux pour les DTC du sein. Dans le chapitre trois, nous avons effectué un criblage CRISPR in vivo à l'échelle du génome dans des cellules sujettes à la dormance, ce qui a mené à l’identification du gène non caractérisé Mob3c comme un régulateur potentiel de la dormance. Le niveau d'expression de Mob3c dans les modèles de dormance par rapport à ses homologues prolifératifs a soutenu la prédiction du criblage selon laquelle Mob3c pourrait être un suppresseur de métastases. Des cribles basés sur la protéomique et des tests d'interactions protéine-protéine ont suggéré que MOB3C interagit avec le complexe endonucléase RNase P, qui catalyse différentes fonctions cellulaires essentielles, y compris la maturation de l'ARNt. Les analyses cliniques axées sur les rechutes métastatiques (c'est-à-dire la survie sans métastases à distance et sans progression) chez les patientes atteintes d'un cancer du sein ont validé les résultats précliniques décrits dans les deux chapitres, soutenant une signification et un impact potentiels des connaissances moléculaires révélées. / Breast cancer cells disseminate from the primary site to secondary organs, where they remain dormant for months to years. This dormancy period is reflected in a clinical latency between the surgical resection of the primary breast tumors and diagnosing a metastatic relapse in about 30% of breast cancer patients. Mechanisms of survival and subsequent outgrowth of these dormant disseminated tumor cells (DTCs) remain largely unknown, hence hindering clinical management of affected patients. Intrinsic and extrinsic factors dictate the fate and behavior of DTCs in secondary organs. Our work in chapters two and three aimed at revealing genes and pathways contributing to the DTC fate with respect to the two categories of factors. In chapter two, we leveraged the 4T07 and 4T1 murine breast cancer sublines that model the two fates of either remaining dormant or outgrowing into visible metastases, respectively, after spontaneous dissemination from the primary mammary tumor. We applied a genome wide CRISPR screening pipeline to explore the differential genetic dependencies of the two lines, hence their intrinsically different signaling wiring. In comparison to the dormancy-prone cells, metastatic cells display high class I PI3K activity. Counterintuitively, dormancy-prone cells display higher mTORC1 activity that could be attributed to a constant peripheral lysosomal positioning. Blocking this peripheral positioning reduced the DTC burden in the lungs and the incidence of visible metastases, suggesting that this might be a druggable survival mechanism for breast DTCs. In chapter three, we carried out an in vivo genome-wide knockout CRISPR screen in dormancy-prone cells, that put forward the uncharacterized gene, Mob3c, as a potential pro-dormancy gene. Mob3c expression level in models of dormancy in comparison with proliferative counterparts, supported the screen prediction of Mob3c potentially being a metastasis suppressor. Proteomics-based screens and protein-protein interaction assays suggested that MOB3C interacts with the endonuclease RNase P complex, that catalyzes different essential cellular functions including tRNA maturation. Metastatic relapse-focused clinical analyses (i.e., distant metastasis- and progression-free survival) in breast cancer patients validated the outlined preclinical findings in the two chapters, supporting a potential significance and impact of the revealed molecular insights.

La maîtrise des qualités physiologique (performance germinative) et sanitaire des semences (vection d'agents pathogènes) constitue un verrou scientifique et technologique majeur dans le cadre d'une agriculture raisonnée et mondialisée. La qualité physiologique repose notamment sur la tolérance à la dessiccation, la dormance et l'aptitude à la conservation qui s'acquièrent pendant le développement de la graine. Cependant les mécanismes régulateurs de ces processus restent mal compris. Chez Medicago truncatula, par une approche transcriptomique nous avons montré que la signalisation par l'acide abscissique participe via le facteur de transcription ABI5 à la régulation de la survie à l'état sec et à la dormance. ABI5 joue un rôle prépondérant dans les phases du développement allant de la fin de la maturation et à la levée. La transmission à et par les semences est l'un des principaux moyens de survie et de dissémination des bactéries phytopathogènes telles que Xanthomonas. Les éléments du dialogue moléculaire qui pourrait s'établir entre ces bactéries et la graine sont cependant méconnus. Après avoir établi que la contamination est plus efficace en situation compatible [Xanthomonas alfalfae subsp. alfalfae] qu'en situation incompatible [X. campestris pv. campestris, Xcc], nous démontrons l'existence d'un dialogue moléculaire entre Xcc et la graine en développement. La réponse transcriptionelle de la graine contaminée par Xcc et la réduction de leur poids suggèrent un trade-off entre l'activation des défenses basales et son développement. Cette thèse apporte des éléments permettant de suggérer que les qualités sanitaire et physiologique sont liées.

Chez les espèces fruitières, la floraison est un évènement majeur qui influencera fortement la fructification. Ce processus, finement régulé par de nombreux facteurs génétiques et environnementaux, est encore peu connu. Chez le cerisier doux (Prunus avium), les fleurs ne s’épanouissent qu’après avoir satisfait des besoins en froid et en chaud. Les effets du changement climatique sur la floraison sont déjà notables et pourraient induire d’importantes pertes économiques. La compréhension des déterminants génétiques et moléculaires impliqués dans la floraison permettra l’amélioration des programmes de sélection variétale visant l’obtention d’arbres adaptés aux futures conditions climatiques. L’objectif de cette thèse est d’accroître les connaissances sur ces déterminants et d’identifier les gènes contrôlant la floraison chez le cerisier. En étudiant les deux familles intra spécifiques ‘Regina’ × ‘Lapins’ et ‘Regina’ × ‘Garnet’, la détection de nombreux quantitative trait loci (QTL) sur l’ensemble des groupes de liaisons (GL) a permis de confirmer la forte implication des besoins en froid dans la floraison ainsi que la complexité de ces caractères. Un QTL à effet majeur a été localisé sur le GL4. Dans les régions couvertes par les QTL contrôlant la date de floraison, une centaine de gènes candidats (GC) pour ce caractère a été identifiée. Un sous ensemble de ces GC a ensuite été étudié pour leur expression au cours du développement des bourgeons par PCR quantitative (qPCR). A terme, ces travaux serviront de bases pour l’identification et la sélection de gènes qui permettront l’obtention de génotypes adaptés aux futures conditions climatiques. / In fruit species, the flowering is a major event which strongly influences fructification. This process tiny controlled by many genetic and environmental factors is still little known. In sweet cherry (Prunus avium), flowers open out only after having satisfied chill and heat requirements. The effects of climate change on the flowering are already notable and could induce important economic losses. Identification of genetic and molecular determinants involved in the flowering will allow the improvement of varietal selection programs to obtain trees adapted to future climate conditions. Objective of this thesis is to increase the knowledge of these determinants and identify genes involved in flowering in sweet cherry. By studying two intraspecific progenies ‘Regina’ × ‘Lapins’ and ‘Regina’ × ‘Garnet’, detection of many quantitative trait loci (QTL) on all linkage groups (LG) has enabled us to confirm the strong involvement of chill requirements in the flowering as well as the complexity of these traits. QTL with major effect was localized on the LG4. In regions covered by all the QTLs controlling flowering date, a hundred candidate genes (CG) for this trait was identified. A subset of these GC was then studied for their expression during development of buds by quantitative PCR (qPCR). In the long term, this work will serve as a basis for the identification and selection of genes that allow obtaining genotypes adapted to future climate conditions.

This work continue on a bachelor's work which investigated production characteristics of the plant species Siberian Iris (Iris sibirica). The aims of the presented work are reproductive properties by seeds of Siberian Iris in relation to the seed germination and with various meadow managements. Seeds of Siberian Iris (collected in 2015 and 2016) were investigated in laboratory condition and at meadow near the pond Dolní Stržený (Dlouhá Lhota, of the Tábor District). Seeds were divided into groups according to 4 treatments: without intervention, scarification, thermal stratification and cold stratification. The field experiment runs from September 2016 to August 2017.The aim was to find out the most appropriate type of management (mowing, disturbance) that would promote seed germination and seedling recruitment. Results from the both experiments: a positive effect of germination after the scarification, better recruitment of seeds in square without intervention, seeds probably needs to be stored for a longer period before sowing. These results cannot be generalized, because small number of repetitions were performed. All the obtained data was discussed and recommendations for the plant management were formulated.

The resting resistant stage has several important roles for phytoplankton microorganisms. It protects them from hostile conditions, allows them to spread to new locations and is often part of their life cycle. Chrysophytes form large populations for only a short part of the year, and therefore the formation of a resting stage is key for them to re-establish a vegetative population the following year. Chrysophyte resting stages are called stomatocysts, which are silicified and have a unique species-specific morphology. They can be form after both sexual and asexual reproduction. This is an understudied area. Most described stomatocysts are not assigned to species and much is not known about the triggers of encystation and excystation. It is thought that a combination of external (temperature, light, nutrients) and internal (cell age and cell concentration) factors are involved. So far, only sexual encystation in Dinobryon cyindricum and Synura petersenii has been studied in detail. My diploma thesis is based on laboratory experiments with Ochromonas tuberculata, Synura uvella and two strains of Synura petersenii. The aim of the study was to investigating whether external conditions such as temperature and lack of nitrogen or phosphorus have the effect on asexual encystation and whether it is...