Étude cellulaire et moléculaire de la germination chez Medicago truncatula

Seed germination is a physiological process continuous with fecundation, embryogenesis and maturation. It starts with imbibition and is under internal and external controls. Environmental conditions represent the external control. Internal control depends on hormone balance that regulates germination actors. This work provides new clues about seed germination and more specifically about those of Medicago truncatula. This specie has its germination driven only by cellular expansion. Cell wall restructuration plays a key role and could be the target of abscisic acid. It corresponds to the modifications of osidic compounds and to the internal structure evolution at the scale of wall polymers, in particular callose deposition and pectin branching modification. Cell walls are very rich in arabinose, heterogenic in tissues and define spindles of cells in embryo axis. Structural and functional studies have been investigated for a gene implicated in seed physiology. MtSAP1 codes for a protein with two zinc-finger domains A20 and AN1. In mammals, MtSAP1 homologues regulate inflammatory process and cell death regulation. In rice, SAP (Stress-Associated Protein) genes could be implicated in stress signal transduction. The work done with Medicago truncatula shows that MtSAP1 is expressed in embryo axis during last maturation events. Its expression falls down during germination and is strongly induced by abscisic acid and hypoxia. In bacterial two-hybrid system, some interactions happen with protein implicated in development and stress. MtSAP1 function could be exerted at the stress signal transduction level related with desiccation which induces weak oxygen availability.La germination est un processus en continuité avec la fécondation, l'embryogénèse et la maturation de la graine. Il débute avec l'imbibition mais est soumis à des contrôles internes et externes : balance hormonale qui régule les acteurs de la germination et conditions environnementales. Ce travail apporte des informations sur la germination des semences de Medicago truncatula. Chez cette espèce, la germination résulte uniquement de la croissance cellulaire par élongation. La restructuration des parois joue un rôle clé et serait la cible de l'acide abscissique (ABA). Elle correspond à la modification de la composition en oses et à l'évolution des structures internes à l'échelle des polymères ; notamment, l'apparition de callose et des changements au niveau des ramifications des pectines. Les parois sont riches en arabinose, présentent une hétérogénéité tissulaire, et délimitent des structures en fuseaux dans l'axe embryonnaire. Le gène MtSAP1 a été étudié au niveau structural et fonctionnel. Il code pour une protéine possédant les domaines A20 et AN1. Chez les mammifères ses homologues régulent les processus inflammatoire et la mort cellulaire. Chez le riz, les protéines A20/AN1 joueraient un rôle dans la transmission du signal de stress. Le travail effectué ici montre que MtSAP1 s'exprime dans l'axe embryonnaire dans la semence en fin de maturation. Son expression chute durant la germination et il est fortement induit par l'ABA et par l'hypoxie. Des interactions existent entre MtSAP1 et des protéines liées au développement et aux stress. Son rôle pourrait s'exercer au niveau de la transmission du signal stress lié à la dessiccation et le faible taux d'oxygène