Architecture génétique de la production et de la qualité de la biomasse lignocellulosique chez le peuplier noiren vue de sa valorisation en bio-raffinerie

Le projet SyBioPop a pour but d’étudier l’architecture génétique de caractères liés à la quantité et la qualité de la biomasse de peuplier en vue de sa valorisation en bio-raffinerie. Une approche de génétique quantitative couplant informations phénotypiques, génotypiques et transcriptomiques dans des populations naturelles de Populus nigra L. avec environ 1 000 génotypes a été entreprise.L’étude réalisée au cours de mon année d’apprentissage avait pour but la mise en relation des résultats obtenus lors de l’analyse biochimique des éléments structuraux du bois de peuplier noir avec les résultats obtenus lors de l’analyse moléculaire du xylème et du phloème en qRT-PCR. La mise au point technique d’un dosage chromatographique des sucres du bois en HPLC avec détecteur DEDL en comparaison d’un dosage chimique du glucose par le réactif l’Anthrone était un autre objectif.Les compositions en extractibles, en lignines, en cellulose, en hémicellulose et la quantité de sucres présentes dans le bois de peuplier noir ont été déterminées sur un sous-échantillonnage de 12 génotypes répétés 3 fois et répartis sur 3 blocs (1, 2 et 3) et dont les origines géographique sont dispersées sur l’Europe de l’Ouest. L’analyse moléculaire quant à elle, a été effectuée sur les mêmes génotypes mais répartis sur 2 blocs seulement (1 et 3).La relation entre les résultats obtenus pour l’analyse biochimique et pour l’analyse moléculaire a pu être démontrée au niveau génotype. En ce qui concerne les dosages des sucres, seule la méthode par le réactif d’Anthrone a donné des résultats cohérents. En effet, les premières données chromatographiques ne sont pas cohérentes ce qui empêche toute analyse globale. C’est pourquoi un nouveau protocole a dû être mis en place et testé sur quelques échantillons avec cette fois des résultats exploitables.

The SyBioPop project aims to study the genetic architecture of traits related to the quantity and quality of biomass for its enhancement in bio-refinery using a quantitative genetics approach coupling phenotypic, genotypic and transcriptomic information in natural populations of Populus nigra L. with about 1 000 genotypes.The study carried out during my year apprenticeship was to link the results obtained in the biochemical analysis of the structural elements of the black poplar with the results obtained in the molecular analysis of xylem and phloem by qRT-PCR. As well as the establishment of a chromatographic assay of wood sugars by HPLC with ELSD detector compared to a chemical glucose determination by the Anthrone reagent.Extractives, lignin, cellulose, hemicellulose compositions and the sugar amounts present in the black poplar wood were determined on a sub-sampling of 12 genotypes over 3 blocks (1, 2 and 3) and which geographical origins are scattered on Western Europe. Molecular analysis meanwhile was performed on the same genotype but spread over 2 blocks (1 and 3).The relationship between the results obtained for biochemical analysis and molecular analysis has been demonstrated to genotype level. Regarding sugars assays, only the method with Anthrone reagent gave good results. In fact, chromatographic data are not consistent with first method which prevents any analysis. This is why a new protocol was established and tested only on some samples with good results.