THÈSE POUR OBTENIR LE GRADE DE DOCTEUR DE MONTPELLIER SUPAGRO
PRELEVEMENT ET UTILISATION DE L'AZOTE CHEZ LE RIZ ET RELATIONS AVEC LA SENSIBILITE A LA PYRICULARIOSE
Résumé
During these three years of doctoral studies, we have tested these hypotheses through different approaches. The whole approach is set out in Part 1, which also details the approaches and experiments not developed in the other parts. First, we assessed the diversity of nitrogen use in a panel of twelve temperate japonica rice varieties under controlled and field conditions. This approach will be discussed in Part 2 of this manuscript (publication submitted to Field Crop Research). In a second step, we evaluated the NIS phenotypically on a large panel of temperate japonica rice varieties and then associated these phenotypes with the genetic data by an association study, which constitutes Part 3 (Publication submitted to BMC Plant Biology). Finally, Part 4 describes the search for the "signal" that triggers NIS. This part relates phenotypic observations related to NUE and NIS to transcriptomic and biochemical data of the same rice genotypes described in the previous parts. The end of this Part is devoted to the pooling and discussion of all the approaches developed in the manuscript
Pour faire face aux grands enjeux de l’avenir que sont l’accroissement de la population mondiale et le changement climatique, l’agriculture doit plus que jamais revoir ses ambitions, en cessant de suivre uniquement des objectifs de production priorisés avant les années 2000 et en incluant des pratiques durables. Les éléments les plus limitants pour remplir ces objectifs de productions durables sont, entre autres, la nutrition et la protection des cultures. Ces deux facteurs et leur interaction sont au coeur de ce projet de thèse. Ce manuscrit retrace trois ans de travaux pendant lesquels nous nous sommes intéressés à l’effet de la fertilisation azotée sur le riz et sur les conséquences qu’elle provoque lors de l’infection de Magnaporthe oryzae. Les nombreuses études présentées dans l’Introduction décrivent la sensibilité induite par l’azote (NIS) dans le cas de l’interaction entre le riz et M. oryzae. Plusieurs informations sur la génétique de la NIS et la physiologie des plantes suggèrent qu’il existe un lien entre l’utilisation de l’azote par le riz et la NIS. Ainsi mon projet de doctorat s’est articulé autour de la possible relation entre la NIS et la NUE. De plus les enjeux et contraintes locaux ont orienté mes recherches sur l’étude de ce lien chez la sous-espèce des riz japonica tempérés qui sont cultivés dans la région Occitanie (et PACA).
Hypothèses et démarches mise en place
De par les éléments présentés précédemment, plusieurs hypothèses ont été retenues :
Il existe une diversité d'utilisation de l'azote impactant la NUE.
La NIS est contrôlée génétiquement, héritable et donc contre-sélectionnable.
Il existe un « signal » moléculaire provoquant l’augmentation de l’agressivité de M. oryzae qui pourrait être un métabolite associé à une composante de la NUE, le principal suspect étant au départ la glutamine.
Au court de ces trois années de doctorat nous avons testé ces hypothèses via différentes approches. L’ensemble de la démarche est établi dans la Partie 1 qui détaille également les approches et expériences non développées dans les autres Parties. Dans un premier temps nous avons évalué la diversité d’utilisation de l’azote dans un panel de douze variétés de riz japonica tempérés en conditions contrôlées et en plein champs. Cette approche sera abordée dans la Partie 2 de ce manuscrit (publication soumise à Field Crop Research). Dans un second temps nous avons évalué la NIS phénotypiquement sur un large panel de variétés de riz japonica tempérés puis nous avons associé ces phénotypes avec les données génétiques par une étude d’association et constituant la Partie 3 (Publication soumise à BMC Plant Biology). Enfin la Partie 4 décrit la recherche du « signal » déclencheur de la NIS. Cette partie met en relation les observations phénotypiques liées à la NUE et à la NIS avec des données transcriptomiques et biochimiques des mêmes génotypes de riz décrits dans les Parties précédents. La fin de cette Partie est consacrée à la mise en commun et à la discussion de l’ensemble des approches développé dans le manuscrit.
Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)