Etude de la voie de biosynthese des monolignols chez brachypodium distachyon

• Main Author: Bouvier d'yvoire, Madeleine
• Language: FRE
• Published: Université Paris Sud - Paris XI 2011
• Subjects: [SDV:SA] Life Sciences/Agricultural sciences; [SDV:BV] Life Sciences/Vegetal Biology; Brachypodium distachyon; Lignine; Monolignol; Acide cafféique O-Méthyltransférase; Alcool cinnamylique déshydrogénase; Férulate-5-hydroxylase; Saccharification
• Online Access: http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00767480; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/76/74/80/PDF/VA2_BOUVIER-dYVOIRE_MADLEINE_19122011.pdf

La récente définition de Brachypodium distachyon comme modèle des graminées en fait un organisme de choix pour l'étude de leur paroi cellulaire, en particulier dans le cadre de leur utilisation comme matière première renouvelable pour le bioéthanol de seconde génération. Les lignines, dont les trois unités (H, G et S) proviennent de la polymérisation des monolignols, sont associées aux acides hydroxycinnamiques dans la paroi des céréales et représentent l'obstacle majeur à l'exploitation industrielle de la biomasse lignocellulosique. L'acquisition de connaissances sur les mécanismes dirigeant leur mise en place et leur organisation permettrait d'identifier des facteurs modulant les rendements de production qui y sont associés. Quatre familles de gènes ont été étudiées et l'implication dans la voie de biosynthèse des monolignols de trois gènes a été montrée : BdF5H2 possède une activité férulate-5-hydroxylase permettant la synthèse des précurseurs des unités S des lignines, BdCOMT3 est l'isoforme principale des acide cafféique O-Méthyltransférases et sa perte partielle de fonction cause une diminution de la quantité de lignine, la modification du rapport S/G et une baisse de quantité d'acide p-coumarique dans deux lignées mutantes indépendantes. Enfin, BdCAD1 est l'isoforme principale des alcools cinnamylique déshydrogénases : sa perte de fonction dans deux lignées indépendantes cause la diminution de la quantité globale de lignine et d'acide p-coumarique, une baisse du rapport S/G ainsi que l'accumulation de sinapaldéhyde. Par ailleurs ces deux lignées présentent des rendements de saccharification augmentés de plus d'un quart par rapport au sauvage.