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Dernière mise à jour : Mai 2018

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Conserto

L’objectif de l'équipe est d’élucider les mécanismes de régulation impliqués dans l’acquisition de différentes composantes de la qualité physiologique de la graine pendant son développement et de mieux comprendre leur plasticité adaptative lorsque la plante-mère est soumises à des contraintes (a)biotiques.

Nos travaux portent essentiellement sur les légumineuses telles que la plante modèle Medicago truncatula, le pois et le soja. L’augmentation irrémédiable de la consommation mondiale en produits carnés exige des besoins croissants en protéines végétales. Les légumineuses riches en protéines et ayant la capacité de fixer l’azote atmosphérique s’imposent donc comme une culture de choix pour répondre au double enjeu de la sécurité alimentaire et de l’agriculture durable. Pourtant, L’Europe reste très dépendante des importations en protéines végétales, notamment issues du soja sud-américain. En effet, l’adoption des légumineuses par les agriculteurs français et européens demeure fortement entravée par l'instabilité des rendements grainiers. Un levier supplémentaire permettant de stabiliser, voire augmenter les rendements est la production de semences vigoureuses à haute qualité germinative. D'autres modèles sont étudiés par ailleurs dans des projets collaboratifs avec les industries semencières.

Nos travaux sont structurés autour de 3 axes de recherche :

1. Régulation de l’acquisition de la tolérance à la dessiccation et longévité des graines pendant la maturation.

Pendant leur développement, les graines acquièrent progressivement un ensemble de caractères qui vont déterminer leur performance germinative, un facteur crucial pour l’établissement du peuplement végétal et donc du rendement des cultures. Figurant parmi ces caractères, la longévité des graines est la capacité de rester en vie pendant leur stockage à l’état sec. Elle est aussi à la base de la conservation des ressources génétiques ex situ et du maintien des banques de semences dans le sol. Contrairement aux mécanismes impliqués dans l’embryogenèse et la biosynthèse des substances de réserve, les mécanismes moléculaires régulant l’acquisition de la tolérance à la dessiccation et de la longévité pendant la maturation restent largement inconnus. Ils font l’objet d’un premier axe de recherche de l’équipe.

2. Effets des stress biotiques et abiotiques sur les processus du développement qui influencent l'acquisition de leur qualité germinative.

Depuis quelques années, la compréhension des mécanismes contrôlant la maturation de la graine a progressé d’une vision d’un programme très stylisé et gouverné par un fort contrôle génétique à une vision plus plastique où les processus du développement sont sous une forte influence de l’environnement. En particulier, les stress abiotiques perçus par la plante mère et le zygote ont un effet important à la fois sur le rendement grainier, facteur important de notre sécurité alimentaire, et les propriétés germinatives des graines nécessaires à l’établissement de la génération future. Dans un contexte de réchauffement climatique, la compréhension des mécanismes moléculaires contrôlant les processus biologiques impliqués dans la longévité et la part des facteurs de l’environnement (a)biotique de la graine dans ce contrôle sont donc d’une importance majeure au niveau agronomique, écologique et économique. L’objectif du deuxième axe de recherche est de décrypter les bases moléculaires impliquées dans l’adaptation des graines en développement face à des stress (a)biotiques et de comprendre comment cette adaptation impacte différents aspects de la performance germinative, notamment l’aptitude à la conservation.

3. Phenotypage de ressources génétiques de légumineuses sur les caractères de vigueur et levée des semences

Conserto, en collaboration avec les équipes SMS et ImHorPhen, ainsi que de SNES-GEVES, participe au projet européen H2020 EUCLEG (2017-2020): La culture de légumes et de céréales pour augmenter les protéines d'autosuffisance de l'UE et de la Chine (www.eucleg.eu). L’objectif du projet EUCLEG est d’améliorer la diversification, la productivité, la stabilité du rendement et de la qualité des protéines des légumineuses fourragères (luzerne et trèfle violet) et à graines (pois, féverole et soja). En utilisant des ressources génétiques diverses et variées et en bénéficiant de l’avancée des outils moléculaires, EUCLEG vise à identifier et à développer les meilleures ressources génétiques, méthodes phénotypiques et outils moléculaires pour sélectionner des variétés de légumineuses ayant une performance améliorée sous stress abiotiques et biotiques, dans les principales régions d’Europe et de la Chine. Coordonné par l'URP3F (INRA Nouvelle-Aquitaine Poitiers), ce projet de 4 ans réunit 38 partenaires publics et privés en France et dans 12 autres pays (Europe et Chine). L'équipe Conserto est responsable d'une tâche sur le phénotypage des différents caractères de semences et de plants importants pour l'établissement de la culture. En collaboration avec la plateforme PHENOTIC, la variabilité génétique liée à la germination, à la croissance des plantules (hypocotyle / racine) et à la levée sera évaluée dans différentes conditions environnementales sur 400 populations de luzerne et de trèfle rouge et 400 accessions de pois et de soja. 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.