Chromatin dynamics of cold-stress responses in Cannabis sativa L.
Notice bibliographique
Résumé
Although Cannabis sativa L. has been grown for millennia as a multipurpose crop, little is known about its freezing tolerance and capacity to cold acclimate. Plants native to temperate regions are able to increase their cold hardiness when exposed to low temperatures through a process called cold acclimation. These organisms developed different strategies to deal with cold, and may involve alterations of the photosynthesis apparatus, the accumulation of carbohydrates and the production of protective molecules. Such strategies often start with the induction of cold-regulated genes (COR genes) notably via changes in chromatin structure. This thesis focuses on the cold acclimation capacity and freezing tolerance of hemp and uncovers underlying epigenetic and molecular mechanisms. The first objective consisted in ranking nine Cannabis sativa L. varieties approved for production in Canada according to their cold acclimation capacity and freezing tolerance. A whole-plant freezing test revealed a range of phenotypic variations for these traits, which enabled us to classify nine Cannabis sativa L. varieties into three groups. The first group holds varieties that acclimate the most efficiently, the second group includes varieties with modest cold acclimation capacities while the third group comprises sensitive varieties that do not acclimate. However, further analysis indicated that all varieties displayed similar cold-response strategies regarding photosynthesis and the accumulation of soluble sugars. In the second objective, we identified COR genes in the genome of Cannabis sativa L. and by monitoring their expression levels, we uncovered that all varieties could induce the expression of COR genes in response to cold. However, the varieties that could cold acclimate the most efficiently accumulated COR transcripts to higher levels. In the third objective, we observed that all varieties modified their epigenome in response to cold with however a distinction that the most successful varieties displayed more pronounced global DNA methylation dynamics and a wider range of variations of cytosine methylation and histone modifications at COR gene loci. Altogether, this study is the first to report the cold acclimation and freezing tolerance capacities of Cannabis sativa L. characterised at the physiological, metabolic and molecular levels. Findings from this study may serve as stepping-stones for the sustainable development of Cannabis culture in Canada and other northern countries.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».