Analyse protéomique de la germination des graines et de la mise en place des mécanismes précoces de défense chez Arabidopsis thaliana
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Seed is the most widespread plant multiplication system. The agricultural, industrial and scientific worlds are very interested by seed biology. The formation and the development of seed constitute key stages in the plant life. During seed maturation, many metabolic processes are involved. Seed acquires a strong tolerance to the desiccation and accumulates reserves in order to mobilize them during germination. By definition, germination sensu stricto incorporates those events that start with the uptake of water by the non-dormant quiescent dry seed stop with the protusion of the radicle and the elongation of the embryonic axis. To investigate the role of stored and neosynthetized mRNAS and proteins in seed germination, we examined the effect of alpha-amanitin, a transcriptional inhibitor. Arabidopsis seed germination occured in spite of the absence of transcription. Increased cellular levels of reactive oxygen species are known to occur during seed development and germination. This oxidative stress tends to increase during seed aging. Proteomic analysis of differential aged seeds highlights several germinative quality markers. In the plant life cycle, seeds and seedlings are the most vulnerable stages, particularly susceptible to environmental conditions. Toward a characterization of early plant defense mechanisms was assessec by physiological measurements and proteomics during seed germination what is fundamental importance in agriculture.
Abstract FR:
Les graines occupent une place privilégiée en étant le moyen le plus répandu de multiplication de végétaux. Cest à ce titre que les graines suscitent un si grand intérêt de le part du monde agricole, industriel et scientifique. La formation et le développement de la graine sont des étapes clés dans la vie de la plante. Au cours de la maturation, de nombreux processus métaboliques interviennent. La graine accumule des réserves qui seront mobilisées lors de la germination puis acquiert une forte tolérance à la dessiccation. La germination débute lors de la réhydratation de la graine mature sèche et s'achève à la sortie de la radicule. L'utilisation de l'alpha-amanitine, inhibiteur de la transcription, a permis de mieux caractériser le rôle des ARNm et des protéines stockés et néosynthétisés dans les graines en germination. Chez Arabidopsis la germination a lieu malgré la présence de fortes concentrations en cet inhibiteur transcriptionnel. De plus, des phénomènes d'oxydation des protéines prennent place au cours de la maturation et de la germination des graines d'Arabidopsis. Ce stress oxydatif tend à s'accumuler au cours du vieillissement des graines. L'analyse protéomique de plusieurs lots de graines différentiellement vieilles à permis de mettre en évidence plusieurs marqueurs de qualité germinative. Dans le cycle de vie des plantes, la graine et la plantule sont les stades les plus vulnérables, étant très sensibles aux conditions de l'environnement. Les travaux réalisés au cours de cette étude ont permis de mieux comprendre la mise en place des mécanismes précoces de défense des plantes dès le stade de la germination ce qui est d'importance capitale en agriculture.