Thèse co-dirigée par Julia Buitnik, directrice de recherche, INRAE et Olivier Leprince, professeur, l'Institut Agro Rennes Angers

Résumé

La dormance est une stratégie adaptative essentielle qui empêche la germination des graines dans des conditions autrement favorables. Dans le sol, les graines dormantes doivent résister à la présence de pathogènes pendant des périodes indéterminées, jusqu’à ce que la germination soit induite. On ignore si certains mécanismes de défense sont spécifiques aux graines dormantes et activés lors de l’imbibition. Cette étude vise à identifier les acteurs moléculaires impliqués dans la défense des graines de tomate (Solanum lycopersicum) durant l’imbibition en phase de dormance. Pour évaluer ces défenses, une méthode basée sur la néphélométrie a été développée pour quantifier l’activité antifongique (AFA) des exsudats de graines contre Alternaria brassicicola, un pathogène non-hôte. Après avoir établi que l’AFA est d’origine protéique, le protéome des exsudats de six génotypes contrastant en AFA a été analysé. La corrélation entre l'abondance des protéines et l’AFA a permis d’identifier des protéines de défense antifongiques, telles que la polyphénol oxydase ou PR-10. L’albumen a été identifié comme la principale source d’AFA dans les graines dormantes. Les exsudats de l’albumen imbibé dormant présentaient une AFA plus élevée que ceux de l’albumen non dormant et étaient enrichis en protéines de défense. L’analyse transcriptomique des gènes codant ces protéines spécifiques à la dormance révèle que la défense des graines dormantes repose sur la synthèse d’un réservoir de défense durant le développement et l’activation d’un programme de défense associé à la dormance lors de l’imbibition. Cette étude améliore notre compréhension des mécanismes de défense des graines de tomate en dormance et de leur modulation.

Mots clés : Dormance; Défense; Germination; Tomate (Solanum lycopersicum); Activité antifongique; Protéome; Albumen; Transcriptomique