Thèse de Doctorat de l’Université de Montpellier

Mercredi 14 décembre 2022 à 14h, Amphi Philippe Lamour

 

Rôle des canaux potassiques sortants de type Shaker dans le contrôle de l’acidité de la baie de raisin

 

Ecole Doctorale : GAIA – Biodiversité, Agriculture, Alimentation, Environnement, Terre, Eau
Spécialité : BIDAP – Biologie, Interactions, Diversité Adaptative des Plantes
Etablissement : Université Montpellier
Unité de recherche : IPSiM –  Institut des Sciences des Plantes de Montpellier

Equipe: KaliPHruit

Devant le jury composé de:

Sébastien THOMINE, Directeur de recherche, CNRS-I2BC-Gif du Yvette                             Rapporteur
Pierre-Emmanuel COURTY, Directeur de recherche, INRAE-Dijon                                        Rapporteur
Manuel NIEVES-CORDONES, chercheur, CSIC-Murcia Espagne                                            Examinateur
Pierre CZERNIC, Professeur des université UM, Université de Montpellier                           Examinateur
Mme Isabelle GAILLARD, Directrice de recherche, INRAE-Montpellier, UMR IPSiM             Directrice de thèse
Mme Teresa CUELLAR-SANCHEZ, Chercheuse CIRAD, CIRAD-Montpellier, UMR AGAP     Co-directrice de thèse
Alexis DE ANGELIS, directeur de recherche, CNRS-Montpellier, UMR IPSiM                         Invité

Résumé:

La vigne (Vitis vinifera L.) est une espèce fruitière à fort impact économique, qui est aussi considérée comme une plante modèle pour étudier la physiologie des plantes à fruits acides. Or aujourd’hui, le changement climatique caractérisé entre autres par une forte augmentation des températures et des déficits hydriques, perturbe le développement et la maturation du raisin. La composition de la baie à la vendange est modifiée et en particulier ce fruit devenu moins acide à la vendange contient un excès de potassium et de sucre ce qui est délétère pour l’obtention d’un vin de qualité. Pendant la maturation du raisin, il est connu que le K+ initie et contrôle les flux massifs de sucre et de nutriments nécessaires au chargement de la baie et est en tant que contre-ion majoritaire, également impliqué dans la neutralisation partielle des acides organiques du raisin (acide tartrique et malique). Plus la quantité de K+ sera importante dans la baie à la vendange, moins cette baie sera acide. Dans ce contexte, la compréhension de l’ajustement des flux K+ intervenant lors de la maturation de la baie en relation avec le changement climatique semble cruciale. Mon travail cible la caractérisation fonctionnelle de canaux potassiques de type Shaker à rectification sortante. Les différents membres de cette famille sont connus pour dominer la conductance potassique à la membrane plasmique des cellules végétales. Chez la vigne 4 gènes codant des sous unités Shaker impliquées dans des flux permettant la sortie du K+ de la cellule ont été identifiées. Mon travail de thèse porte sur l’étude de 3 de ces sous unités : 1) la sous unité VvK5.2 qui présente des particularités structurales et fonctionnelles lui conférant un rôle de régulateur positif de l’activité des canaux sortants et faiblement rectifiant dans lesquels elle est présente. L’interaction de VvK5.2 avec ces différentes sous unités Shaker a été analysée attentivement, 2) l’existante de deux sous unités jumelles VvK5.3 et VvK5.4 présentent 95% identité en Acides aminés tout en ayant des propriétés fonctionnelles différentes. Une troisième partie analyse l’impact de différents paramètres climatiques du changement climatique sur le transcriptome de la baie de raisin durant sa maturation via un RNA-SEQ. Enfin dans une quatrième partie la caractérisation fonctionnelle d’un canal K+ de type Shaker appartenant à la sous famille des canaux faiblement rectifiants est présentée chez le palmier à huile (Elaeis guinensis Jacq) qui est l’espèce qui présente la première source d’huile végétale dans le monde.