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Conservation et tolérance au stress des graines
Objectif : Identifier les mécanismes régulant l’élaboration de la vigueur germinative pendant le développement de la graine en relation avec l’environnement (a)biotique, afin de trouver des marqueurs prédictifs utilisables en prebreeding ou en gestion des lots de graines.
Les travaux concernent :
- Les légumineuses (luzerne, soja, pois) soumises au stress chaleur et au déficit hydrique
- Les brassicacées (colza, Arabidopsis) soumises au stress chaleur et au déficit hydrique ainsi qu’à des agents pathogènes : Alternaria ssp , Plasmodiophora
- Les solanacées (tomate) soumises au stress chaleur et au stress lumière
Intégration de réseaux de régulation géniques et étude des modifications épigénétiques pendant le développement des différents tissus de la graine lorsque la plante-mère est soumise à ces différents stress qui impactent la performance germinative.
Analyse GWAS par phénotypage haut-débit des graines et plantules, et intégration des loci dans les réseaux de régulation afin d’inférer ? les gènes régulant la plasticité de la performance de la graine en champ.
Résultats marquants
- La longévité des graines a évolué en co-optant ? des voies d’activation de défense contre les agents pathogènes nécrotrophes.
- Identification de deux facteurs de transcription co-régulant la longévité et la dégradation de la chlorophylle dans les graines.
- Une approche transcriptomique révèle l’importance des phases tardives de la maturation pour la longévité des graines de soja.
Projets
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Thèse de Zhijuan Chen - China Scholarship Council (2018-2021)
Impacts of abiotic stresses on Medicago seed development and acquisition of quality traits using systems biology approaches. Contact : jerome.verdier@inrae.fr
- Projet Seequatom (2017-2020) - Thèse d’Elise Bizouerne
Approche de biologie de systèmes pour élucider les mécanismes régulateurs de la qualité germinative pendant la maturation du fruit chez la tomate.
Olivier Leprince
Professeur AGROCAMPUS-OUEST, équipe ConcerTo, UMR IRHS
olivier.leprince @ agrocampus-ouest.fr
Succès de la levée et de l'installation des cultures
Objectif : décrypter les mécanismes physiologiques et identifier les déterminants génétiques contribuant à une levée et un établissement efficaces des plantules sous des contraintes environnementales abiotiques et biotiques.
Les travaux concernent prioritairement les légumineuses et Arabidopsis thaliana .
Analyser la plasticité phénotypique et l’interaction Génotype x Environnement, identifier au sein de la diversité génétique, des traits fonctionnels et loci / gènes régulant l’adaptation aux stress (froid, déficit hydrique, stress nutritionnel…) et la performance des plantules.
Projets
- MEDI-SENS (2016-2019) - Thèse de Douae Ben Hdech.
Exploration de la diversité génétique naturelle pour étudier l'efficacité d'utilisation de l'azote lors de la croissance des plantules de Medicago t runcatula sous contraintes abiotiques : faible apport azoté et basse température. Contact : beatrice.teulat @ agrocampus-ouest.fr
Etudier le rôle du métabolisme primaire et énergétique : mécanismes de tolérance au stress des plantules, azote et interactions plante-pathogène, signalisation et transport de nitrate et régulation de la croissance de la racine primaire, flux métaboliques (C, N, P, S, O).
Projets
- Acclimhot (2015-2018) - Thèse d’Elise Réthoré. Analyse intégrative de la thermotolérance acquise chez les plantules d’Arabidopsis. Contact : david.macherel @ univ-angers.fr
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IONIS (2017-2020) - Thèse de Lili Zang. Caractérisation de la voie de signalisation du nitrate dans le contrôle de la croissance de la racine primaire chez Medicago truncatula. Contact :
francoise.montrichard@univ-angers.fr (francoise.montrichard @ univ-angers.fr)
- FUSION (2018-2021) - Thèse de Thibault Barrit. Rôle de l’azote dans l’interaction plante - agent pathogène fongique durant l’installation de la plantule. Contact : b eatrice.teulat @ agrocampus-ouest.fr
- ISOSEED de Guillaume Tcherkez, Connectalent Pays de la Loire 2018
Développer une approche isotopique (en abondance naturelle) pour explorer les relations entre la qualité de semences (pendant la germination et la levée) et le métabolisme.
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Thèse de Jean-Baptiste Domergue. Découvrir des biomarqueurs métaboliques de la qualité des semences.
Contact : guillaume.tcherkez @ anu.edu.au
Etudier le rôle des mitochondries dans les mécanismes de tolérance aux stress
Résultats marquants
- Mise en évidence qu’en présence de nitrate, le transporteur de nitrate MtNPF6.8 contrôle le développement racinaire via des ROS (reactive oxygygen species).
- Implication du transporteur de nitrate AtNPF6.3 dans la modulation du métabolisme azoté et la sensibilité d'Arabidopsis thaliana en réponse au champignon nécrotrophe Alternaria brassicicola .
- Les mitochondries des semences d’Arabidopsis sont bioénergiquement actives dès leur imbibition, et se spécialisent lors de la préparation à la croissance autotrophe.
- En conditions pénalisantes (froid, déficit hydrique), l’allongement des cellules devient le déterminant majeur des différences d’allongement de l’hypocotyle entre génotypes, et non plus le nombre de cellules. Des QTL ont été identifiés pour ces caractéristiques.
Béatrice Teulat
enseignant-chercheuse AGROCAMPUS-OUEST,
responsable de l'équipe SMS, UMR IRHS
beatrice.teulat @ agrocampus-ouest.fr
Phénotypage de la qualité germinative
Projet européen EUCLEG (2018-2022) - Réduire la dépendance de l'Europe et de la Chine aux protéines végétales importées.
L’IRHS est leader de la tâche Phénotypage de la qualité germinative de ce projet sur la plateforme de phénotypage PHENOTIC, en collaboration avec la SNES-GEVES.
- Criblage de la variabilité génétique de 400 accessions de quatre légumineuses (soja, pois, trèfle, luzerne) ,
- Création d’une plateforme de phénotypage automatiésé de la levée.
Les données de phénotypage serviront à chercher des associations marqueurs – phénotype pour améliorer l’implantation des cultures et le rendement chez les légumineuses, par des approches GWAS.
Contact : Julia.buitink@inra.fr (Julia.buitink @ inra.fr)
Contact
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Deux contacts pour vous aider à construire vos projets et à les soutenir :
- Laetitia Guignier,
contact pour accompagner vos projets de R&D et vous mettre en relation avec divers acteurs sur le territoire national et européen
laetitia.guignier@vegepolys-valley.eu (aurore.gauthier @ vegepolys.eu)
- Tanegmart Redjala,
Tanegmart Redjalainterface de proximité avec les laboratoires de la Structure Fédérative de Recherche Quasav.
