– 2Complex
La croissance de la plante est un processus complexe intégrant les signaux internes et externes de façon à optimiser l?accumulation de biomasse en fonction de l?environnement. La capacité à s?adapter rapidement à de grandes fluctuations dans les conditions environnementales est essentielle aux organismes séssiles comme les plantes. Les fluctuations trop importantes sont causes de stress, qui induisent des stratégies adaptatives. Au cours de l?évolution, les plantes ont ainsi développé une myriade de mécanismes pour minimiser les effets négatifs des conditions défavorables, constituant un réservoir d?adaptations génétiques largement inconnu et inexploité. Si la génétique quantitative fut essentiellement au départ une affaire de plantes cultivées, il devient maintenant largement faisable d?exploiter la variabilité naturelle contenue par exemple dans les accessions d?Arabidopsis thaliana (isolées des populations naturelles potentiellement génétiquement distantes les unes des autres) comme source d?approches de génomique quantitative. Dans ces approches, les marqueurs moléculaires permettent de cartographier et d?identifier les régions controlant la variation d?un caractère (QTL), révélant ainsi des types de variation allélique qui ne sont pas facilement exploitables en mutagénèse conventionnelle (en particulier aussi car ils sont observés dans de multiples fonds génétiques). Mais les succès (encore relativement limités en nombre) issus de ces approches, proviennent aussi souvent de l?utilisation de cribles phénotypiques très finement quantitatifs par rapport aux cribles conventionnels de mutants. Parmi les divers mécanismes que le clonage de ces QTLs commence à peine à révéler, la régulation en cis de l?expression des gènes pourrait jouer un rôle important, d?ailleurs certains postulent que les séquences régulatrices pourraient être moins contraintes au cours de l?évolution que les séquences codantes et donc les facteurs trans eux-mêmes. Cela dit, les polymorphismes ayant un rôle en cis restent plus difficiles à reconnaître et à confirmer. L?objectif de ce projet est de cloner de nouveaux gènes ou allèles responsables de la variation quantitative chez Arabidopsis. Nous proposons d?utiliser les outils de génétique quantitative moléculaire sur 2 types de caractères différents : un caractère classique et très intégrateur (la croissance foliaire) et un caractère dont la variation est a priori plus directement reliée à son contrôle moléculaire (le niveau d?expression des gènes sous régulation en cis). Nous voulons combiner l?utilisation de notre outil de phénotypage haut-débit spécifique (robot), de la cartographie fine poussée jusqu?à l?échelle du gène et d?approches de complémentation ou de génétique d?association pour résoudre un nombre significatif de QTLs ou d?eQTLs au niveau moléculaire. L?analyse de la diversité moléculaire et fonctionnelle conduisant à ces variations de croissance et/ou d?accumulation de transcrit en interaction avec l?environnement (en particulier hydrique), donnera des pistes pour comprendre comment l?adaptation façonne la variabilité naturelle. Nous participerons aussi à mieux décoder les origines moléculaires de la regulation en cis du transcriptome. De plus, les gènes et les processus physiologiques identifiés représenteront potentiellement des cibles pour les programmes de sélection visant à maîtriser l?accumulation de biomasse, et participeront à une meilleure compréhension intégrée de la biologie de l?espèce et de son évolution.
Coordination du projet
L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.
Partenariat
Aide de l'ANR 320 523 euros
Début et durée du projet scientifique :
- 0 Mois