Caractériser les structures de réseaux déterminant la tolérance du maïs au déficit hydrique pour améliorer la sélection génomique – NETWITS

Le changement climatique est responsable de pertes massives de rendements agricoles au niveau mondial. Il est donc urgent d’adapter les variétés cultivées au futur climat. Cependant, les modèles utilisés en amélioration variétale ne sont pas assez puissants pour identifier les génotypes les mieux adaptés à chaque environnement, parce qu'ils n'intègrent aucun a priori sur les bases moléculaires de la réponse des plantes à l’environnement. Au niveau moléculaire, la tolérance des plantes à un environnement est très polygénique, déterminée par un réseau complexe régulant l’expression de gènes participants à plusieurs processus. Sélectionner différentes structures de réseaux dans différents génotypes pourrait donc permettre d'atteindre le même niveau de tolérance à une contrainte. Les éléments cis-régulateurs distaux (ECRd) jouent probablement un rôle majeur dans l'articulation de ces réseaux. Cependant, l’ampleur de la diversité structurale de ces réseaux et de leur impact sur la sélection variétale est inconnue. Ici, j’utiliserai la réponse du maïs au déficit hydrique (DH) comme modèle afin de (1) estimer la diversité des structures de réseaux sous-tendant la tolérance du maïs au DH ; (2) déterminer la façon dont la structure de ces réseaux peut contraindre ou faciliter la sélection ; (3) intégrer ces résultats dans un modèle prédictif.
En m’appuyant sur des données déjà disponibles au laboratoire et des approches de pointe en biologie des systèmes des plantes et en génétique des populations, j'explorerai la diversité des réseaux de régulation sous-tendant la tolérance au DH du maïs. Je développerai ensuite un modèle puissant de prédiction du rendement du maïs en condition de DH utilisant ces résultats. Cela permettra d'éclairer le rôle des variations des ECRd et de la structure des réseaux qu’ils articulent dans le déterminisme de la tolérance au DH. Ce sera une étape clef pour préserver le rendement tout en maintenant la diversité génétique des variétés cultivées.