Étude protéomique de la réponse à la sècheresse chez le peuplier

French. Afin d’étudier les protéines racinaires susceptibles d’intervenir lors de la résistance à la sécheresse chez le peuplier, une étude protéomique a été menée sur les racines de deux cultivars du peuplier hybride Populus deltoïdes × Populus nigra, Carpaccio et Soligo. Ces cultivars ont été choisis pour leurs réponses physiologiques contrastées en conditions de déficit hydrique. Les plants ont été soumis à différents degrés de stress (Témoin, Précoce, Moyen et Sévère), et les apex racinaires récoltés. Les optimisations techniques ont portées sur l’extraction et la resolubilisation des protéines racinaires ainsi que sur les conditions électrophorétiques. Une extraction au phénol, sans DOC, suivie d’une resuspension des protéines dans une solution combinant deux agents réducteurs, le DTT et le 2-ME, et un dépôt de 100 μg de protéines combiné à l’emploi d’IPG strips acides (pH 4-7) produisaient les meilleurs résultats. Les 32 gels bidimensionnels ainsi obtenus ont été analysés au moyen du logiciel SameSpot Progenesis, et 1540 spots ont été détectés puis quantifiés. Les analyses statistiques ont été réalisées sur les volumes normalisés des spots. Les analyses multivariées (matrice de corrélation, ACP et ACH) et ANOVA ont révélé que la 1ère source de variation des profils d’expression de protéines est l’effet génotype, avec 32 % (508) des protéines significativement différentiellement exprimées entre Carpaccio et Soligo. La 2ème source de variation des profils d’expression de protéines est l’effet traitement qui affecte de manière significative 11 % (159) des protéines. Parmi celles-ci, 60 protéines sont sur-exprimées en conditions de déficit hydrique. L’identification de ces protéines sur-exprimées devrait améliorer notre compréhension de l’adaptation à la sècheresse au niveau des racines chez peuplier.

English. In order to analyze roots proteins involved in drought resistance in poplar, a proteomic study was conducted on the roots of two Populus deltoïdes × Populus nigra cultivars, Carpaccio and Soligo. These cultivars were selected based on contrasted physiological responses under water stress. Plants were exposed to different water stress levels (Control, Early, Medium and Severe), and root tips collected. Technical optimization included protein extraction and resolubilization, as well as the fine-tuning of electrophoretic conditions. The best results were obtained upon using phenol extraction without DOC, a resolubilization solution containing two reduction reagents, DTT and 2-ME, and 100 μg protein load on acidic IPG strips (pH 4-7). A total of 32 2-D gels were thus produced and analyzed using SameSpot Progenesis software, which detected and quantified 1540 spots. Statistical analyses were completed using normalized spot volumes. Multivariate analyses (correlation matrix, PCA and HCA) and ANOVAs showed that protein expression is mainly regulated by genotype effect, with 32 % (508) proteins significantly differentially expressed between Carpaccio and Soligo. The second most important effect was associated to a treatment effect, with 11 % (159) proteins significantly differentially regulated between Control and at least one stress treatment. A sub-selection of 60 was further achieved to isolate the proteins accumulating under water deficit. The identification of these up-regulated proteins should shed some lights on drought adaptation in poplar roots.