Soutenance d'HDR : Alexandre de Saint Germain

Le développement harmonieux d’une plante, ainsi que la bonne réalisation de son cycle de développement, sont permis par la mise en place de mécanismes de communication et de signalisation, notamment via des composés chimiques appelés métabolites spécialisés. Les phytohormones, des signaux chimiques endogènes, assurent une communication entre tissus et organes et permettent notamment à la plante d’ajuster son architecture entre les différentes parties de la plante. De plus, le cycle de développement de la plante est contrôlé par des signaux chimiques exogènes qui lui permettent d’optimiser sa croissance en fonction des organismes qui l’entourent, on parle alors d’allélopathie. Cependant, les mécanismes de perception et de biosynthèse de ces composés ne sont que partiellement connus.

Tout au long de ma carrière, je me suis attaché à décrypter la biosynthèse et la perception des strigolactones, une famille de molécules qui présentent la particularité d’agir en tant qu'hormone végétale, en contrôlant notamment la ramification des plantes, mais aussi en tant que composés allélopathiques libérés dans la rhizosphère par les racines. La libération de ces molécules conduit à la stimulation de la germination des graines de plantes parasites (Striga et Orobanche) mais aussi à la stimulation de la mise en place de la symbiose mycorhizienne à arbuscules.

Durant ma thèse et 2 post-doctorats, je me suis focalisé sur la voie de signalisation des strigolactones chez les plantes vasculaires comme le pois et Arabidopsis thaliana, mais aussi chez la mousse Physcomitrium patens. J’ai ainsi pu identifier plusieurs acteurs de la transduction des strigolactones et élucider le mécanisme de perception de cette hormone chez ces espèces. Je me suis intéressé également au mécanisme de perception des strigolactones par les plantes parasites comme Phelipanche ramosa et Orobanche cumana afin d'élaborer des stratégies de lutte contre ces bioagresseurs.

Suite à mon recrutement en tant que chargé de recherche à l’IJPB, j’ai initié un projet visant à identifier de nouveaux composés allélopathiques exsudés par les racines, et les gènes impliqués dans leur biosynthèse. Pour cela, j’utilise des approches multidisciplinaires combinant des outils de biologie/génomique et de chimie analytique. Grâce aux travaux sur le modèle végétal Arabidopsis thaliana d’une doctorante que j’ai encadrée, nous avons pu identifier deux familles de molécules potentiellement impliquées dans les interactions plante-plante. Plus récemment, avec une seconde doctorante, nous avons développé de nouveaux outils d’édition du génome chez le pois, afin d’identifier les déterminants génétiques et moléculaires du contrôle de la ramification chez cette légumineuse.

Mon projet de recherche s’articule autour de 4 axes thématiques :
(1) le développement d’outils d’édition du génome chez les légumineuses pour
(2) l’étude du mécanisme de contrôle de la ramification chez ces espèces. Je souhaite également
(3) poursuivre la caractérisation de la perception des strigolactones et des autres composés allélopathiques stimulants de la germination
(4) comprendre les bases moléculaires et génétiques de l’allélopathie grâce à Arabidopsis et aux plantes de services.
La compréhension de ces mécanismes pourrait être exploitée en agriculture afin de développer de nouvelles approches d’agroécologie, notamment pour limiter l’usage des herbicides.

Composition du jury
> Julia Buitink (Rapportrice) - INRAE, IRHS Angers, Beaucouzé 
> Patrick Achard (Rapporteur) -  CNRS, IBMP, Strasbourg 
> Sophie Rahuel-Clermont (Examinatrice) -  CNRS, IMoPA Nancy, Vandœuvre-lès-Nancy
> Philippe Delavault (Examinateur) - Nantes Université, US2B, Nantes
> Delphine Moreau (Examinatrice) - INRAE, AGROECOLOGIE, Dijon
> Erwan Poupon (Examinateur) -  Université Paris-Saclay, BioCIS, Orsay

Contact, Alexandre de Saint Germain, équipe "Signalisation des Composés Allélopathiques et des Strigolactones" SAS
Soutenance d'Habilitation à diriger des recherche, Université Paris-Saclay,


Une recherche développée à l’Institut Jean-Pierre Bourgin - Sciences du Végétal.