Amélioration des propriétés du bois chez l'Eucalyptus et le peuplier pour les bioenergies – TreeForJoules

Avec le développement des bioenergies et l’intérêt croissant que revêt la valorisation de la biomasse lignocellulosique pour le développement des biocarburants de la deuxième génération, les plantations forestières représentent une source importante de matière première renouvelable. Des arbres à croissance rapide tels que le peuplier et l’eucalyptus cultivés en taillis à courte rotation (TCR) représentent des sources de biomasse renouvelable parmi les plus attractives respectivement pour le Nord-Ouest et le Sud-Ouest de l’Europe. L’utilisation des TCR a de multiples avantages et permet de combiner des rendements de biomasse élevés, des plantations clonales, des conditions de culture déjà expérimentées depuis plus de 25 ans, peu d’entretiens avant la coupe…
Cependant, il est nécessaire d'améliorer génétiquement le matériel utilisé afin notamment de rendre les parois lignocellulosiques moins résistantes aux procédés utilisés pour la préparation de ces biocarburants. Il est par conséquent important d’identifier les gènes clés qui contrôlent les propriétés de ces parois afin dans un deuxième temps d’utiliser efficacement le polymorphisme allélique de ces gènes dans les stratégies d’amélioration génétique. Voici l’objectif général de TREEFORJOULE qui se focalisera sur des gènes codant des régulateurs importants pour le contrôle des propriétés du bois comme les facteurs de transcription et les miRNA. Le projet est organisé en 4 workpackages :
• WP1 étudiera la régulation transcriptionnelle et post-transcriptionnelle de la formation du bois pour l’eucalyptus et le peuplier, en utilisant les données de transcriptome pour sélectionner un ensemble de gènes candidats (CG), , à savoir les facteurs de transcription (FT) et miRNA exprimés de manière différentielle dans des échantillons de bois présentant des propriétés contrastées. Ces CG seront cartographiés dans le WP3 et des analyse fonctionnelles in planta seront réalisées pour environ 25 d’entre eux. L’effet de différentes contraintes biotiques et/ou de l’approvisionnement en azote sur la production de biomasse et les propriétés du bois sera étudié chez différents génotypes peuplier et d’eucalyptus.
• WP2 développera le phénotypage à haut débit des propriétés élémentaires du bois par des méthodes spectroscopiques infra rouge (SPIR). Les potentiels de saccharification et de production d’éthanol à partir de la partie polysaccharidique de la biomasse ainsi que la production de bio-huile à partir des lignines résiduelles seront évalués.
• WP3 permettra de comparer l'architecture des propriétés du bois chez l’eucalyptus et le peuplier (i) en améliorant la résolution des cartes génétiques existantes à l'aide de techniques de génotypage à haut-débit et en pontant ces cartes à l’aide de marqueurs génétiques communs (ii) en identifiant des QTL pour les propriétés du bois pertinentes pour la production de biocarburants et en précisant leur localisation et leur effet (iii) en disséquant un QTL majeur pour la composition en lignine.
• WP4 est consacrée à la gestion de projet, à la diffusion et à la construction d’un réseau commun de ressources bioinformatiques pour stocker, intégrer et analyser les données issues des approches haut-débit en génomique, génétique et phénotypage.