– STOMATE

Les stomates forment à la surface des feuilles des pores dont l’ouverture permet la diffusion du CO2 atmosphérique vers les tissus photosynthétiques aux dépens d'une perte d’eau par transpiration. Deux cellules de garde bordent les pores stomatiques et en régulent l’ouverture, limitant ainsi les pertes en eau mais sans nécessairement affecter d’autant l’entrée de CO2. Une meilleure connaissance de cette régulation ouvrirait de nouvelles pistes pour réduire la consommation d’eau sans fortement altérer les prélèvements de carbone et la croissance des plantes, c'est-à-dire en améliorant l’efficience d’utilisation de l’eau (EUE). L’ouverture stomatique est contrôlée par les changements de turgescence des cellules de garde, elle-même dépendante de l’accumulation ou de la sortie de solutés. Si la signalisation liée au Ca2+ cytosolique joue un rôle essentiel dans le contrôle de ces changements, les canaux potassiques et anioniques de la membrane plasmique sont les effecteurs finaux majeurs qui modulent les échanges ioniques entre cellules de garde et apoplaste / cellules épidermiques. Ce projet, développé chez l’espèce modèle Arabidopsis, vise l’intégration de connaissances issues des efforts combinés de quatre groupes de recherche : deux groupes spécialisés en électrophysiologie avec des compétences en analyse fonctionnelle des canaux potassiques et anioniques, un groupe spécialisé dans l’analyse de la signalisation dépendante du calcium et des calmodulines dans les réponses d’Arabidopsis aux stress, et un groupe d’écophysiologistes avec des compétences dans l’analyse phénotypique à haut débit (notamment transpiration et photosynthèse) de collections de plantes en conditions environnementales contrôlées. Le programme s’appuiera sur la caractérisation de mutants d’Arabidopsis avec une altération des gènes codant des canaux anioniques ou potassiques, des partenaires protéiques régulant l’activité de ces canaux, et des calciprotéines, exprimés dans les cellules de garde et/ou induits par l’ABA. Ce consortium combinera des analyses électrophysiologiques, des mesures d’ouverture stomatique et d’échanges gazeux, et des analyses de croissance chez des plantes isolées ou en population soumises à des fluctuations environnementales (lumière, teneur en eau du sol, humidité de l’air). Nous recherchons in fine des combinaisons de gènes favorables à une meilleure EUE pour des scénarios climatiques donnés, en vue d’une évaluation chez les plantes cultivées.