Ajustements du métabolisme primaire dans les tissus foliaires du colza en lien avec les relations sources/puits et la carence en eau (Brassica napus L.)

Le colza d’hiver est une culture oléagineuse caractérisée par une faible remobilisation de l’azote au cours de son cycle. Son potentiel de rendement est aujourd’hui menacé par le changement climatique qui va induire des épisodes de sécheresse plus intenses et susceptibles d’impacter l’efficacité de cette remobilisation. La sénescence et la remobilisation source-puit associée sont soutenues au niveau cellulaire par la réorganisation du métabolisme central carboné, dont l’alimentation du cycle des acides tricarboxyliques (TCA). Ce cycle contribue au recyclage des composants du chloroplastes tout en maintenant la production d’énergie nécessaire au transport de métabolites. Ces travaux de thèse ont cherché à mieux comprendre le fonctionnement métabolique des feuilles sources et puits du colza au cours de la sénescence développementale et induite par la sécheresse, en se concentrant sur le métabolisme des sucres, le cycle TCA et le catabolisme des acides aminés branchés (BCAA). Pour répondre à ces objectifs, des approches de physiologie, de profilage métabolique, de dosages d’activités enzymatiques, de mesure d’expression de gènes et de fluxomique du 13C ont été mobilisées.Les résultats montrent que les feuilles puits conservent les teneurs en eau au cours de l’acclimatation à la sécheresse et accumulent de fortes quantités de proline mais aussi de façon transitoire de l’amidon. La diminution des teneurs en protéines et la régulation du métabolisme des sucres et du transport d’acides aminés suggèrent conjointement une participation active des feuilles sources à ces accumulations dans les feuilles puits via de la remobilisation. Au cours de la sénescence développementale et induite par l’obscurité, le catabolisme des BCAA était peu régulé transcriptionnellement et ne montrait pas de grandes variations en termes de contribution au cycle TCA. L’incorporation de sondes U-13C-BCAA et l’analyse isotopique associée ont montré que le catabolisme des BCAA contribuait faiblement à l’activité du cycle TCA, tant par la synthèse d’acetyl-CoA que par le recyclage du CO2 produit. En conclusion, ces travaux de thèse ont permis d’améliorer notre compréhension du fonctionnement métabolique des feuilles de colza au cours de la sénescence développementale et induite par la sécheresse.