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Jeudis d'Agap : Régulation de la formation du bois chez l'Eucalyptus lors du développement et en réponse à des contraintes environnementales

21 septembre 2017

de 11h00 à 12h00 au Cirad Lavalette, (bât. 3 extension : s.159) - 34398 Montpellier Cedex 5

Présentation par Raphaël Ployet

Travaux de thèse réalisés sous la co-direction de Jacqueline Grima-Pettenati (LRSV, Toulouse), Chantal Teulières (LRSV, Toulouse), Fabien Mounet (LRSV, Toulouse) et Gilles Chaix (UMR AGAP),
en collaboration avec Benedicte Favreau (UMR AGAP), Marie Denis (UMR AGAP), Jean-Paul Laclau (UMR Eco&Sols), Mario Tomazello (ESALQ, Brésil), Carlos Labate (ESALQ, Brésil),
Matthias Fladung (Thünen Institute of Forest Genetics, Allemagne), José Carlos Rodrigues (Université Lisbonne) et Francisco Canton (Université de Malaga, Espagne).

Résumé

Du fait de sa croissance exceptionnelle combinée aux propriétés supérieures de son bois, l'Eucalyptus est devenu le feuillu le plus planté au monde et s'est imposé comme une excellente source de biomasse pour la production de papier et de biocarburants de seconde génération. Le bois est composé de parois secondaires lignifiées et sa formation est finement régulée par un réseau complexe, et globalement mal connu, de facteurs de transcription (FT). L'étude de ces régulations représente un enjeu stratégique puisqu'elles déterminent les propriétés du bois et par conséquent ses utilisations dans l'industrie.

Malgré son adaptabilité remarquable à différents sols et climats, la croissance de l'Eucalyptus varie fortement suivant ces facteurs. L'Eucalyptus est largement planté sur des sols lessivés dans les régions tropicales et subtropicales où les plantations industrielles font face à des épisodes de sécheresse de plus en plus fréquents, en combinaison avec des forts manques de nutriments qui nécessitent d'importants apports en fertilisants. Dans les région tempérées telles que l'Europe du Nord, la principale limitation à l'implantation de cet arbre dépourvu d'endodormance, est l'exposition au froid. Ces contraintes abiotiques sont aggravées par le changement climatique et leur impact sur la formation du bois et sa qualité étaient jusqu'à maintenant peu documentés.

Des approches d'intégration de données issues de l'analyse du transcriptome, du métabolome, ainsi que des propriétés structurales et biochimiques du bois d'Eucalyptus acclimatés au froid ou soumis à une exclusion de pluie combinée à différents régimes de fertilisation, ont permis de révéler que ces conditions environnementales affectent la formation du bois. Les données obtenues démontrent que le froid, le manque d'eau et la fertilisation, induisent des modifications dans les propriétés du bois en développement, via une régulation de la biosynthèse de la paroi secondaire et de l'activité cambiale.

Ces approches ont notamment conduit à l'identification de nombreux FT encore inconnus à ce jour et probablement impliqués dans le contrôle de la formation du bois en réponse aux contraintes de l'environnement. La caractérisation fonctionnelle de certains d'entre eux chez le peuplier et l'Eucalyptus, a révélé un nouveau régulateur clé de la biosynthèse de paroi secondaire, et plusieurs facteurs MYB potentiellement impliqués dans la balance entre formation de la paroi secondaire et croissance.

Ces données représentent un socle de connaissances essentiel pour des approches visant à améliorer la productivité et de la qualité du bois, ce qui passe par la sélection de clones adaptés aux conditions environnementales changeantes et le développement de pratiques culturales plus viables.

Contact : gilles.chaix@cirad.fr

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