Étude du module de détection de CO2 MPK12/HT1 pour ajuster les caractéristiques d'utilisation de l'eau du TOmato adaptées à différents contextes agricoles – TOMWU

La production agricole est confrontée à des défis sans précédent en raison du changement climatique. L'eau devient plus que jamais le facteur limitant de la croissance des plantes dans le monde. Lorsqu’elle est rare, la fermeture des pores stomatiques des feuilles est vitale pour en limiter les pertes. Par contre, dans un environnement de forte teneur en CO2, tels que les serres modernes, leur ouverture est essentielle pour augmenter son assimilation et donc la production de biomasse. Ainsi, la signalisation du CO2 par les cellules de garde des stomates est un levier essentiel qui permet à la plante d’optimiser l’utilisation de l'eau et l’assimilation du carbone en fonction de son environnement. Pour preuve de concept, nous avons généré des plants de tomates dans lesquels nous avons modulé les protéines impliquées dans la détection du CO2 stomatique. Elles présentent une efficacité d'utilisation de l'eau (WUE) améliorée et une meilleure tolérance à la sécheresse que les plantes sauvages. De plus, nos résultats non publiés indiquent que les mutations dans ces protéines senseurs du CO2 peuvent servir de rhéostat pour ajuster finement la transpiration des plantes sous différents niveaux de CO2.
Le projet TOMWU vise à mieux comprendre les mécanismes de détection/signalisation du CO2 des cellules de garde chez la tomate. Nous étudierons les mécanismes d'activation du module de détection MPK12/HT1 et la possibilité de les exploiter pour moduler la WUE des plantes pour l’agriculture. La WUE doit être en effet optimisée pour les variétés de plein champ alors que l’absorption du CO2 doit être maximisé pour celles destinées à la production sous serres avec des concentrations de CO2 élevées. Nous transférerons également ces résultats dans des variétés de tomates élites et explorerons leur performance dans diverses conditions environnementales en laboratoire (fort CO2, forte température, limitation hydrique) ainsi qu’en condition de production.