Sujet IJPB de Master 2

Trouver les acteurs clés dans l'initiation de l'embryogenèse somatique des plantes

Responsable : Oumaya Bouchabké-Coussa, contact

L'embryogenèse somatique des plantes (ES) est utilisée depuis des décennies comme méthode efficace pour la micropropagation de génotypes précieux et la création de lignées transgéniques - et maintenant éditées par génome - dans une large gamme d'espèces. Mais les détails moléculaires et cellulaires du processus ne sont pas encore entièrement caractérisés, et les facteurs qui favorisent - ou entravent - l'ES restent mal compris. Nous étudions les premières étapes de l'induction de l'ES chez l'espèce monocotylédone modèle Brachypodium distachyon. Notre objectif est de déterminer précisément (i) quelles cellules réagissent lorsqu'elles sont induites pour se proliférer in vitro et (ii) quelles sont les caractéristiques majeures des cellules passant d'un état somatique à un état embryogène. L'étudiant combinera la biologie cellulaire avec des approches génétiques et de biologie moléculaire pour étudier la dédifférenciation cellulaire suivie de l'initiation de l'embryogenèse, en tant que premières étapes vers la régénération des embryons somatiques dans le scutellum de B. distachyon. Le même processus est utilisé pour la transgenèse et l'édition du génome dans les cultures céréalières. Pour comprendre les premières étapes de l'ES, nous avons déterminé la position précise des cellules réactives dans les explants induits et identifié des gènes dont l'expression marque des événements clés associés à la formation d'embryons somatiques dans les graines immatures de B. distachyon (Wehbi et al., 2022). Pour étudier le rôle des opérateurs potentiels dans les transitions développementales impliquées, l'étudiant étudiera les phénotypes associés à la perturbation génétique des candidats d'intérêt. À cette fin, il développera différentes approches pour modifier l'expression des gènes de manière inductible et/ou spécifique à un tissu, résultant en des mutations contrôlées par gain ou perte de fonction. Les phénotypes seront caractérisés sur la base de l'analyse de sections histologiques ou optiques dans les tissus colorés. Le résultat du stage sera l'identification des acteurs clés dans l'initiation de l'embryogenèse (somatique) des plantes, pouvant conduire à des méthodes originales résolvant des goulets d'étranglement persistants dans le domaine de la biotechnologie et de la sélection végétales.

Références
Wehbi H, Soulhat C, Morin H, Bendahmane A, Hilson P, Bouchabké-Coussa O (2022) One-week scutellar somatic embryogenesis in the monocot Brachypodium distachyon. Plants 11: 1068, https://doi.org/10.3390/plants11081068
Soulhat C, Wehbi H, Fierlej Y, Berquin P, Girin T, Hilson P, Bouchabké-Coussa O (2023) Fast-track transformation and genome editing in Brachypodium distachyon. Plant Methods 19: 31, https://doi.org/10.1186/s13007-023-01005-1


Le financement du projet est assuré dans le cadre du projet SomaGreen ANR.


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

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Les laboratoires de biotechnologies végétales, publics et privés, recrutent activement des techniciens et des chercheurs dont l'expertise inclut la culture de tissus végétaux, la régénération et l'édition des génomes de plantes.