Objectifs spécifiques de la thèse

L’invasion secondaire des prairies inondables par la jussie dans un laps de temps court, 5 ans pour le marais de Mazerolles, questionne sa rapidité d’acclimatation et/ou d’adaptation à un nouvel habitat.

Nous avons posé l’hypothèse que l’existence de deux morphotypes aquatique et terrestre reposait sur

l’expression d’une plasticité phénotypique et de sources de flexibilité génétique et/ou épigénétique. Mon

travail de thèse a été décliné autour de différentes questions : (1) Quelles sont les caractéristiques physiologiques des morphotypes aquatique et terrestre de Ludwigia grandiflora dans leur habitat

d’origine et en réponse à un changement de milieu ? (2) Est-ce que la plasticité phénotypique est impliquée dans la réponse aux changements de milieu ? (3) Est-ce que les conditions de vie hétérogènes

de la jussie en milieu terrestre (fluctuations du niveau d’eau) participent à son acclimatation ? (4)

L’épigénome, viala méthylation de l’ADN, est-il une source de plasticité entre les deux morphotypes et entre les deux environnements (aquatique et terrestre) ?

Ce manuscrit est ensuite organisé comme suit : deux chapitres de résultats expérimentaux et un troisième chapitre de conclusion-discussion-perspectives générales sur les travaux de la thèse.

Tableau 6. Valorisation des travaux réalisés pendant ma thèse.

Liste

publications ^{Titre Doi revue chapitre type}

Billet et al., 2018

Aquatic and terrestrial morphotypes of the aquatic invasive plant,

Ludwigia grandiflora, show distinct morphological and metabolomic responses https://doi.o rg/10.1002/ ece3.3848 Ecology and Evolution 1 Expérimental Genitoni et al., en prep

Aquatic and terrestrial morphotypes of the

invasive plant L g exhibit distinct plasticity

during the transition between environments in

relation to their adaptive potential Mis en forme pour Journal of Ecology (soumissio n fin 2019) 1 Expérimental Marin/Genit oni et al., 2019

Biological invasion: the influence of the hidden side of the (epi)genome

https://doi.o rg/10.1111/ 1365-2435.13317 Functional Ecology ^{2 Revue} Maury et al., 2019 Phytohormone Crosstalk: The Missing Link For

Developmental Plasticity? https://doi.o rg/10.3389/ fpls.2019.0 0395 Frontiers in Plant Science 2 Opinion paper Genitoni et al., resoumission autorisée Hypomethylation of the aquatic invasive plant,

Ludwigia grandiflora, mimics the adaptive transition into terrestrial

morphotype Physiologia Plantarum (re-soumission en novembre 2019) 2 Expérimental

La première partie des résultats vise à caractériser les deux morphotypes terrestre et aquatique de

Ludwigia grandiflora en réponse aux changements de milieux au niveau physiologique (traits

morphologiques, phytohormones et métabolomiques). J’ai également estimé la plasticité phénotypique de la jussie en réponse aux changements de milieux de ces deux morphotypes. L’objectif était ici de caractériser la plasticité phénotypique à l’échelle morphologique, physiologique et métabolique des

deux morphotypes entre les deux environnements. Ce chapitre contient ainsi deux manuscrits : un publié (Billet et al., 2018) dans Ecology and Evolution dont je suis 2ème auteur et un manuscrit en cours (Genitoni et al) dont je suis 1er auteur mis en format publication pour Journal of Ecology et intitulé «Aquatic and terrestrial morphotypes of the invasive aquatic plant L g exhibit distinct plasticity during the transition between environments in relation to their adaptive potential». Ces résultats sont

valorisés à travers la rédaction d’un article (Tableau 6).

La deuxième partie des résultats, teste l’hypothèse épigénétique et son implication dans la plasticité de la jussie lors de la transition aquatique-terrestre. A cette occasion, j’ai participé à la

rédaction de deux articles de revue et un article issu des travaux expérimentaux de ma thèse. Le premier article de revue, pour lequel je suis co-1erauteur avec Pierre Marin (doctorant de l’université de Lyon), est intitulé « Biological invasion: the influence of the hidden side of the (epi)genome » paru dans Functional Ecology (https://doi.org/10.1111/1365-2435.13317). Nous proposons un état des lieux des connaissances sur les liens entre épigénétique et espèces invasives. Le second article de revue est un

Opinion Paper intitulé “Epigenetics and Phytohormone Crosstalk : The Missing Link For

Developmental Plasticity?” publié dans Frontiers in plant science

(https://doi.org/10.3389/fpls.2019.00395). Il aborde notamment les liens entre balance hormonale et épigénétique. Le dernier article soumis en 2019 à Physiologia plantarum et intitulé « Hypomethylation of the aquatic invasive plant, Ludwigia grandiflora, mimics the adaptive transition into terrestrial morphotype » vise à tester l’hypothèse d’une source épigénétique, ici la méthylation de l’ADN, dans la

réponse aux changements de milieu de la jussie. Cet article qui a fait l’objet d’une revue par trois experts dans le domaine est en cours de modification et sera re-soumis avant la soutenance de ma thèse (Tableau 6).

Enfin, nous avons mis au point et réalisé les premières étapes d’une stratégie originale en épigénomique

qui prend en compte l’absence de ressources génomiques chez Ludwigia grandiflora et Ludwigia peploides. Ce travail en collaboration avec Dr Jörg Tost (Laboratoire Épigénétique et Environnement, LEE, CNRGH CEA, Evry, France) a permis de réaliser en août 2019 le séquençage et épi-séquençage des 2 morphotypes acclimatés dans les 2 environnements. Les données obtenues en fin de thèse feront

l’objet d’un point de perspectives à la fin de ce manuscrit.

Dans une dernière partie, l’ensemble des résultats obtenus au cours de ma thèse seront discutés.

J’aborderai notamment les questions ouvertes suivantes: (1) Quelles stratégies développées pour l’étude de l’adaptation de la jussie au milieu terrestre ? (2) Comment estimer le rôle des sources de flexibilité

génétique et épigénétique dans l’adaptation de la jussie au milieu terrestre ? (3) Les espèces invasives représentent-elles des modèles pertinents pour l’étude des mécanismes épigénétiques ?