Un maïs adapté à la sécheresse : développement de l'épi et surface foliaire – DROMADAiR

Le maïs est le principal consommateur de l'eau d'irrigation en France, bien que son métabolisme C4 lui confère une faible conductance stomatique et une excellente efficience de l'eau. Son niveau d'irrigation est dû à sa grande sensibilité au déficit hydrique, liée à l'avortement des grains. Les hypothèses centrales de ce programme sont (i) l'avortement des grains, qui se produit dans la partie apicale des épis, est lié au gradient d'âge physiologique entre les ovules du haut de l'épi, plus jeunes, et les ovules de la base, plus âgés. Les ovules qui n'ont pas atteint un âge critique lors de la pollinisation des ovules basaux sont orientés vers l'avortement. Le déficit hydrique augmente ce gradient de développement, si bien que les génotypes ayant les gradients les plus marqués ou les plus sensibles au déficit hydrique auront une plus grande propension à l'avortement apical. (ii) Une nutrition carbonée adéquate pendant la période post floraison peut réduire l'effet des gradients de développement. La variabilité génétique de cette nutrition dépend largement du maintien de la croissance foliaire en déficit hydrique, qui détermine l'interception lumineuse et la photosynthèse. WP1 : Maintien de la croissance végétative en déficit hydrique : cartographie fine de QTLs et analyse physiologique des processus physiologiques impliqués. Des QTL de maintien de la croissance foliaire ont été détectés dans 3 populations de cartographie, et confirmés dans des lignées quasi isogéniques. Les objectifs seront - De disséquer ces QTLs avec une approche de cartographie fine. - D'identifier les mécanismes candidats et les gènes associés à deux de ces QTLs. Ceci sera réalisé dans des séries alléliques de lignées d'introgression à ces QTLs. Les lignées seront analysées (i) sur des processus hydrauliques (l'hypothèse la plus plausible actuellement), en particulier le contrôle stomatique et la conductivité hydraulique des tissus, (ii) sur d'autres caractères qui peuvent affecter la croissance, (iii) sur les transcrits et protéines de la zone de croissance foliaire de plantes irriguées ou en déficit hydrique. WP2. Determinismes de l'avortement des grains en déficit hydrique -Le rôle des gradients de développement dans l'avortement sera testé sur 7 lignées contrastées, avec des séries chronologiques de croissance et de développement d'ovules à plusieurs positions sur l'épi, chez des plantes irriguées ou en déficit hydrique. Les gradients seront également analysés par des analyses transcriptomiques, protéomiques et métabolomiques sur les mêmes échantillons. Nous testerons ensuite la cohérence des classements, entre génotypes, de l'avortement et des gradients de développement. -Une analyse QTL de l'avortement sera réalisée en conditions sèche et irriguée dans 3 expériences au champ, sur un backcross avancé dont le donneur est une lignée tropicale reconnue pour la stabilité de son développement reproducteur. Si des QTLs stables sont observés, une analyse suivra sur des NILs correspondant à ces QTLs. WP3 Depuis les mécanismes vers le champ : conséquences sur le rendement des mécanismes et loci étudiés en WP1 et WP2 Les NILs analysées en WP1 et WP2 seront évaluées au champ, afin de tester l'effet des mécanismes et des régions génomiques étudiés sur le rendement dans des scénarios climatiques contrastés. Ceci sera réalisé sur les lignées et sur leurs hybrides F1 avec des testeurs élite. Les résultats expérimentaux seront analysés avec l'aide d'un modèle récemment publié.