Vers une compréhension moléculaire de la nature hypolignifiée des fivres de lin

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Chantreau Maxime, Maxime | Portelette, Antoine | Dauwe, Rébecca | Kiyoto, Shingo | Crônier, David | Morreele, Kris | Chabi, Malika | Boerjan, Wout | Yoshinaga, Arata | Mesnard, François | Grec, Sébastien | Chabbert, Brigitte | Hawkins, Simon

Edité par HAL CCSD

Vers une compréhension moléculaire de la nature hypolignifiée des fivres de linMaxime CHANTREAUa, Antoine PORTELETTEb, Rebecca DAUWEc, Shingo KIYOTOb,d, David CRONIERb, Kris MORREELe, Malika CHABIa, Wout BOERJANe, Arata YOSHINAGAd, François MESNARDf, Sebastien GRECa, Brigitte CHABBERTb, Simon HAWKINSaa Université Lille Nord de France, Lille 1 UMR 1281, F-59650, Villeneuve d'Ascq cedex, France. b NRA, UMR614 Fractionnement des AgroRessources et Environnement, F-51100 Reims, France. c Université de Picardie Jules Verne, EA 3900, BIOPI, Laboratoire de Phytotechnologie, 1, rue des Louvels, F-80037 Amiens Cedex 1, France. d Laboratory of Tree Cell Biology, Division of Forest and Biomaterials Science, Graduate School of Agriculture, Kyoto University, Sakyo-ku, Kyoto 606-8502, Japan. e Department of Plant Systems Biology, VIB, Technologiepark 927, 9052 Gent, Belgium.Certaines plantes comme le jute, la ramie, le chanvre et le lin contiennent de longues cellules fibres (fibres périphloémiennes) caractérisées par la présence d’une épaisse paroi secondaire riche en cellulose et pauvre en lignine. Malgré une utilisation ancienne et variée de ces fibres, peu de choses sont connues sur la biosynthèse de leur paroi, particulièrement en ce qui concerne les mécanismes qui contrôlent la lignification. Pour améliorer nos connaissances sur ces mécanismes chez le lin, nous avons développé et caractérisé une population de mutants EMS [1]. Cette population nous a permis d’initier des travaux visant à déterminer l’origine moléculaire de la nature hypolignifiée des fibres de lin. La création et la caractérisation phénotypique d’une large population de mutants EMS de lin représentent une ressource d’intérêt pour l’espèce. Le développement d’une stratégie de TILLinG, réalisée au travers du criblage Li-Cor de 2 gènes (C3H et CAD), impliqués dans la biosynthèse des monolignols, a permis d’estimer le taux de mutation de cette population à 1/41Kb ce qui est particulièrement élevé en comparaison des autres populations EMS décrites. Un criblage cytologique haut débit de cette population de mutants a permis d’identifier une sous-population lbf (lignified bast fibers) présentant des fibres lignifiées. Cette population représentera donc un outil précieux permettant d’élucider les mécanismes de régulation de la lignification chez le lin, mais également d’étudier le comportement de parois, majoritairement cellulosiques, soumises à une lignification ectopique. Comme preuve de ce concept nous avons initié la caractérisation approfondie de la famille lbf1 montrant une augmentation du contenu en lignine des fibres de 350%, associé à d’importantes modifications dans le pool d’oligolignols. Les analyses transcriptomiques suggèrent que l’augmentation de la lignification est associée à une sur-expression de peroxydases impliquées dans la lignification. Des analyses ont aussi mis en exergue une modification des autres constituants pariétaux.

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