Le cannabis (*Cannabis sativa* L.), plante domestiquée depuis des millénaires, possède une importance économique et sociétale considérable. Utilisée pour ses fibres, son huile, ses graines et ses propriétés médicinales et psychoactives, elle est aujourd'hui au cœur d'une industrie en pleine expansion. Malgré son importance croissante, la culture du cannabis souffre d'un manque de connaissances fondamentales. La production de plants uniformes et de qualité constante est un défi majeur, influencé par des interactions entre différents facteurs génétiques et environnementaux. La culture *in vitro* se présente comme une solution prometteuse pour la production de clones uniformes. Cependant, les variations somaclonales - les variations entre clones induites par des modifications génétiques ou épigénétiques - peuvent altérer la fidélité génétique et épigénétique des clones. Les facteurs épigénétiques, tels que la méthylation de l'ADN, jouent un rôle crucial dans la régulation de l'expression des gènes et peuvent être à l'origine de la variation somaclonale. Comprendre la méthylation de l'ADN au sein des clones de cannabis cultivés *in vitro* est donc essentiel pour garantir la stabilité et l'uniformité à long terme de la production de molécules d'intérêt chez le cannabis. Ce mémoire vise à évaluer la variabilité du méthylome chez une population de clones de cannabis *in vitro*. Pour ce faire, nous avons développé une méthode abordable, appelée CREAM (Comparative Restriction Enzyme Analysis of Methylation), permettant d'analyser les profils de méthylation de l'ADN chez plusieurs individus. Le premier chapitre de ce mémoire présente une revue de littérature approfondie sur les sujets suivants : le cannabis, son importance et les défis liés à sa production; la culture *in vitro* et les paramètres affectant l'uniformité des clones; les facteurs épigénétiques et la méthylation de l'ADN; les approches de séquençage et d'analyse de la méthylation de l'ADN à l'échelle du génome. Le deuxième chapitre, sous forme d'article intégré au mémoire, décrit le développement et la validation de la méthode CREAM, ainsi que son application à l'étude d'une population de 78 clones de cannabis. Les résultats obtenus révèlent une variabilité du méthylome au sein de la population, soulignant l'importance de la surveillance épigénétique pour la production de cannabis de qualité constante. En somme, ce mémoire apporte des contributions importantes à la compréhension de la méthylation de l'ADN dans les clones de cannabis cultivés *in vitro*. Nos résultats permettront d'améliorer les pratiques de culture et de sélection pour la production de plants uniformes et de qualité supérieure chez une variété d'espèces. / Cannabis (*Cannabis sativa* L.), a plant that has been domesticated for thousands of years, is of considerable economic and social importance. Used for its fibers, oil, seeds and medicinal and psychoactive properties, it is now at the heart of a booming industry. Despite its growing importance, cannabis cultivation suffers from a lack of fundamental knowledge. Producing uniform plants of consistent quality is a major challenge, influenced by interactions between different genetic and environmental factors. Tissue culture offers a promising solution for the production of uniform clones. However, somaclonal variations - variations between clones induced by genetic or epigenetic modifications - can alter the genetic and epigenetic fidelity of clones. Epigenetic factors, such as DNA methylation, play a crucial role in regulating gene expression and may be at the origin of somaclonal variation. Understanding DNA methylation in cannabis clones produced in tissue culture is therefore essential to ensure long-term stability and consistency in the production of molecules of interest in cannabis. This memoir aims to assess methylome variability in a population of *in vitro* cannabis clones. To this end, we have developed an affordable method, called CREAM (Comparative Restriction Enzyme Analysis of Methylation), to analyze DNA methylation profiles in several individuals. The first chapter of this memoir presents an in-depth literature review on the following topics: cannabis, its importance and the challenges associated with its production; tissue culture and parameters affecting clone uniformity; epigenetic factors and DNA methylation; genome-wide approaches to DNA methylation sequencing and analysis. The second chapter, in the form of a scientific article, describes the development and validation of the CREAM method, and its application to the study of a population of 78 cannabis clones. The results obtained reveal methylome variability within the population, underlining the importance of epigenetic monitoring for the production of cannabis of consistent quality. In sum, this memoir makes an important contribution to the understanding of DNA methylation in tissue culture-grown cannabis clones. Our results will help improve cultivation and breeding practices for the production of uniform, high-quality plants in a variety of species.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LAVAL/oai:corpus.ulaval.ca:20.500.11794/144904 |
| Date | 07 June 2024 |
| Creators | Boissinot, Justin |
| Contributors | Torkamaneh, Davoud |
| Source Sets | Université Laval |
| Language | French |
| Detected Language | French |
| Type | COAR1_1::Texte::Thèse::Mémoire de maîtrise |
| Format | 1 ressource en ligne (x, 67 pages), application/pdf |
| Rights | http://purl.org/coar/access_right/c_abf2 |
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