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Enroulement d’un tube pollinique autour d’une papille stigmatique

publié le

La première étape de la reproduction chez les plantes à fleurs, appelée pollinisation, dépend d’une rencontre entre des centaines de grains de pollen, renfermant les gamètes mâles, et les cellules de la surface de l’organe reproducteur femelle. Ces dernières sont appelées "papilles stigmatiques", et apparaissent comme des protubérances au sommet du stigmate, à la base duquel se trouvent les ovaires. Chez Arabidopsis thaliana, plante de référence, les grains de pollen émettent un tube pollinique qui va croître dans un premier temps à la surface des papilles stigmatiques pour ensuite plonger jusqu’aux ovules et ainsi y apporter les gamètes mâles.

Dans une mutante (ktn), dans laquelle l’organisation du cytosquelette de la papille est perturbé, le tube pollinique s’enroule autour de la papille, au lieu d’avancer en ligne droite vers la base de la papille. Ceci peut être dû à un changement de propriétés mécaniques (rigidité isotrope vs. anisotrope) et/ou à la forme de la papille stigmatique. Pour tester ces hypothèses, des simulations seront effectuées où l’on modélisera le tube pollinique comme une tige souple adhérant à la surface d’une forme donnée (la papille). Le but du stage, numérique, est de reproduire les observations expérimentales et d’en tirer des enseignements sur les forces clé à l’oeuvre dans le processus.

Il sera tenu compte de la géométrie des papilles (qui peut faire l’objet d’un traitement de données expérimentales), et si besoin au fur et à mesure du raffinement dans les modèles : propriétés géométriques et mécaniques du tube pollinique, propriétés mécaniques des feuillets de cellulose à la surface des papilles et/ou du cytosquelette (microtubules), etc.

Le stage, de 6 mois, sera encadré par Karin John et Catherine Quilliet au LIPhy (Grenoble), en collaboration avec Isabelle Fobis-Loisy du SiCE (ENS Lyon, LRDP).

Esprit de synthèse, organisation, goût pour la théorie et intérêt pour l’interface physqiue-biologie seront appréciés.

Contact :
Karin John [karin.john(at)univ-grenoble-alpes.fr]

Mécano biologie des plantes