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Résumé :

La cuticule est une matrice polymérique complexe qui protège tous les organes aériens des plantes et remplit de multiples rôles biologiques. Bien que ces propriétés fonctionnelles dépendent largement des caractéristiques structurales de la cuticule, son architecture n’est pas encore élucidée. L’objectif de cette étude était de déterminer les relations structure-fonction de la cuticule végétale en utilisant le fruit de tomate comme modèle, profitant également de la croissance amplement décrite du fruit et de sa grande diversité génétique pour étudier l’assemblage de la cuticule. Une méthodologie d’imagerie hyperspectrale a été mise au point révélant le fin remodelage de l’architecture de la cuticule au cours de l’expansion et de la maturation du fruit. Par ailleurs, la microscopie à force atomique (AFM) et la spectroscopie infrarouge (OPTIR) ont été intégrées dans une méthodologie d’imagerie corrélative multimodale.  Les cartographies obtenues ont mis en évidence des corrélations entre les gradients chimiques et les propriétés mécaniques. Le fin remodelage permettant ainsi à la cuticule de s’adapter aux différentes phases de développement du fruit Des approches spectroscopiques et biochimiques ont été également employées pour caractériser la composition chimique et l’architecture de mutants affectés dans le dépôt de cutine, dévoilant divers mécanismes compensatoires impliquant tous les constituants de la cuticule. Enfin, l’analyse de l’épiderme interne a montré une cuticule fine avec une composition chimique particulière, résultant probablement d’une autre voie de biosynthèse de la cutine. Par ailleurs, le rôle essentiel de la cutine et des pectines dans l’assemblage de la cuticule a été souligné. Ces résultats fournissent de nouvelles pistes pour les stratégies de sélection végétale pour faire face aux dérèglements climatiques et pour la conception de matériaux biosourcés et bioinspirés. 

Composition du Jury :

• Président :        Philippe SIMIER                      Professeur, Université de Nantes
• Examinateurs :  Notburga GIERLINGER            Professeure adjointe, BOKU, Vienne, Autriche
• Rapporteurs :
  • Christiane NAWRATH               Maitre de conférences, EPFL, Lausanne, Suisse
  • Jean-Claude MOLLET              Professeur, Université de Rouen Normandie