Je fais partie de ces personnes chanceuses qui peuvent faire ce que j'aime; Je vis, travaille et respire littéralement ma recherche. Je fais aussi partie de ces personnes très chanceuses qui ne souffrent pas de rhume des foins; ça tombe bien, car après une journée de phénotypage de mon colza, je suis littéralement couverte de grains jaunes de pollen (Image 1). Je suis spécialiste des plantes, et mes recherches vont de l'examen des minuscules changements moléculaires pour voir ce que font un seul gène et une seule protéine, à l'étude de la physiologie dans des centaines de lignées. Comme vous pouvez probablement le constater maintenant, je m'intéresse au développement du pollen et à tout ce qui s'y rapporte : l'organe de reproduction mâle (l'anthère), l'environnement, les hormones végétales et comment tout fonctionne ensemble pour produire ces incroyables petits paquets qui permettent aux graines de être produit.
Je suis actuellement chercheur Post-Doc au BBSRC BRAVO (Optimisation du colza et des légumes Brassica) projet au Université de Nottingham, Royaume-Uni. Il s'agit d'un projet étonnant qui examine tous les aspects du développement de Brassica (colza, moutarde, chou frisé, etc.), depuis les graines, la germination, le moment de la floraison, les fleurs (et surtout le pollen) jusqu'au rendement et les graines à nouveau. BRAVO utilise la variation naturelle dans brassicacées espèces pour comprendre les réseaux de gènes contrôlant les processus vitaux et les relations entre les gènes pour cibler l'amélioration des cultures. Ce projet rassemble des phytotechniciens et des industries britanniques pour accroître la robustesse des performances des cultures et l'adaptation aux changements environnementaux. J'ai la chance de faire partie de cette équipe fantastique et solidaire.
Alors qu'est-ce que je fais réellement, au jour le jour ? Comme je l'ai mentionné, j'examine la physiologie dans de grands essais de centaines de lignées différentes pour examiner la variation naturelle. L'image 100 montre le début de mon essai actuel - ils pousseront au cours de l'hiver comme dans les champs à travers le pays et commenceront à fleurir au printemps. Lorsque le printemps arrive, j'ai BEAUCOUP de travaux au microscope (Image 2) et je suis ravi des résultats que je vais voir. À l'aide de microscopes confocaux, je peux observer le pollen et les anthères avec des détails spectaculaires. J'examinerai la viabilité du pollen et la germination du pollen pour voir quelles lignées produisent le pollen le plus sain et quelles lignées produisent le pollen le plus pauvre. Je comparerai ensuite les différences entre ces lignées pour voir quels gènes pourraient être impliqués.
Grâce à la microscopie, je peux également étudier plus en détail différents aspects du développement du pollen. Utiliser différentes teintures dans brassicacées et Arabidopsis (une plante modèle) Je peux mettre en évidence différents aspects des anthères et du pollen. L'image 4 montre les dépôts de paroi cellulaire de lignine dans le tissu de l'endothécie (jaune) qui est essentiel pour la libération de pollen (rouge) dans l'environnement. En plus des colorants, nous utilisons également des marqueurs fluorescents rapporteurs, qui sont liés aux protéines d'intérêt pour savoir exactement où et quand elles sont exprimées. L'image 5 montre la protéine de microspore avortée liée à la protéine fluorescente jaune, qui est exprimée dans le noyau du tissu tapetum à l'intérieur de l'anthère, et est nécessaire au développement du pollen, comme publié dans New Phytologist. L'utilisation de balises telles que celles-ci nous permet de mieux comprendre où se trouvent les protéines et ce qu'elles font. Pour approfondir ces connaissances, nous utilisons également des plantes mutantes où la protéine d'intérêt n'est plus fonctionnelle, pour voir quel effet cela aurait sur la plante. Dans les images 6 et 7, nous utilisons une coloration pour mettre en évidence la paroi pollinique - en particulier une partie de la paroi constituée d'exine - nous pouvons voir que la structuration de l'exine sur le pollen est différente chez le type sauvage (image 6) et un mutant (image 7 ). Chez le mutant, le motif régulier est maintenant brisé et incomplet par endroits.
D'après mes recherches, je peux examiner les différences (phénotype) causées par une protéine manquante (mutante), où la protéine est normalement exprimée, comme dans la coloration à l'exine ci-dessus. Mais il est également important de savoir exactement quand les protéines sont exprimées dans le développement. Pour ce faire, nous utilisons une coloration pour marquer le noyau du pollen passant par la méiose, la mitose I et la mitose II pour produire du pollen mature. La coloration nous permet de déterminer le stade de développement exact. Les images 8, 9, 10 et 11 montrent le noyau coloré en bleu à gauche et l'image claire à droite. En regardant le nombre et la position du noyau et la taille, la forme et la paroi du pollen, nous pouvons dire à quel stade ils se trouvent.
Nous avons également la chance, en sciences végétales, d'avoir un microscope à feuille de lumière et un micro scanner à rayons X. Ceux-ci produisent des images en 3D, me permettant de mieux comprendre la taille et la forme de mes échantillons, et la façon dont le pollen est positionné dans l'anthère (image 12 et 13 respectivement). Le scanner à rayons X a également l'avantage de pouvoir regarder à l'intérieur des anthères sans les disséquer et, dans le cas de l'orge, de regarder les fleurs se développer à l'intérieur de la tige (pour plus de détails, voir mon travail publié dans Méthodes végétales)
Grâce à l'outil de la microscopie, je peux découvrir une mine d'informations sur les anthères et le pollen, ainsi que sur les protéines qui jouent un rôle dans le développement du pollen. Ils m'aident à révéler les secrets du pollen et l'importance qu'il joue dans la production de nourriture.
