Caractérisation moléculaire de la nouaison induite par les régulateurs de croissance chez Cucumis melo

L’initiation du développement du fruit dans l’ovaire, appelée nouaison, se produit après la fécondation des ovules par le pollen. Le déclin des populations de pollinisateurs et le réchauffement climatique menacent la réussite de cette fécondation et donc la production de fruit. Face à ce problème, les espèces parthénocarpiques permettent de produire des fruits indépendamment de la pollinisation. Cependant, l’identité et la fonction des principaux gènes contrôlant la nouaison restent majoritairement inconnus. Plusieurs hormones, en particulier les gibbérellines, cytokinines et auxines, sont impliquées dans l’induction de la nouaison. Chez les espèces non parthénocarpiques, des traitements hormonaux peuvent induire la parthénocarpie. La caractérisation des gènes impliqués dans ce mécanisme pourrait alors aider à produire de nouvelles espèces parthénocarpiques. Actuellement, chez Cucumis melo, une des espèces fruitières les plus consommées dans le monde, aucune espèce parthénocarpique n’est présente sur le marché. L’objectif de ma thèse est donc de caractériser des régulateurs de la nouaison induite du melon. Pour cela, nous avons d’abord étudié la régulation de la nouaison du melon issue de la pollinisation. Puis, nous avons caractérisé au niveau cytologique, moléculaire et physiologique des ovaires de fleurs après l’application d’un inducteur de parthénocarpie. Des comparaisons de transcriptomes de tissu spécifiques d’ovaires ont montré que la nouaison est étroitement régulée par plusieurs gènes impliqués dans la régulation hormonale, et ont permis d’identifier des gènes candidats régulateurs de la nouaison induite. En utilisant deux approches de génétique inverse : TILLING et VIGS, nous avons étudié les fonctions de certains des candidats sélectionnés et proposé des pistes prometteuses pour améliorer la nouaison chez les Cucurbitacées.The initiation of fruit development in the ovary, or fruit set, occurs after ovules fertilization. Pollinators decline and global warming threat flower fertilization success and, thus, fruit production. In response to this problem, parthenocarpic species offer a pollination-independent fruit production. However, the identity and precise role of the major genes controlling fruit set remain largely unknown. Various phytohormones, particularly gibberellins, cytokinins and auxins, are involved in the regulation of fruit set. In non-parthenocarpic species, hormonal treatments can induce parthenocarpy, and the characterization of genes involved in this mechanism could help produce new parthenocarpic crops. To date, in Cucumis melo, one of the most consumed fruit crops worldwide, no parthenocarpic cultivar has been developed. The goal of my thesis was, therefore, to characterize regulators of melon-induced fruit setting. To do that, we first characterized melon fruit set regulation following pollination. Then, we characterized at cytological, molecular and physiological levels flower ovaries treated with a parthenocarpic inducer. Ovary tissue-specific transcriptome comparisons highlighted that fruit set is tightly regulated by various hormone-related genes and enabled to identify candidate genes regulating induced fruit set. Using two reverse genetics approaches: TILLING and VIGS, we investigated the function of some selected candidate genes and proposed promising leads to optimize fruit set in Cucurbits