Chronobiologie pour améliorer la résilience du pois aux stresses abiotiques – CHRONOPEAS

L’horloge circadienne permet aux plantes d’anticiper et répondre aux variations journalières de signaux comme la lumière ou la température. Composée principalement de facteurs de transcription ayant une expression rhythmique au cours de la journée, elle régule des processus clés comme la floraison et les réponses aux stress, entrainant l’expression rythmique d’une large partie du génome. La réponse des gènes aux stress varie aussi selon l’heure du jour. Bien que la sélection génétique ait ciblé des gènes de l'horloge circadienne pour des traits comme la floraison, le potentiel de la chronobiologie reste largement inexploité dans les cultures. Une meilleure compréhension des réponses aux stress au cours du cycle journalier pourrait améliorer la résilience des cultures face au changement climatique. Chez les légumineuses comme le pois, essentielles à une agriculture durable, les stress abiotiques de fin de cycle tels que les fortes températures et le manque d'eau, ainsi que les carences nutritionnelles notamment en soufre, affectent à la fois le rendement et la qualité des graines. Le projet CHRONOPEAS vise à étudier la temporalité des réponses des gènes aux stress dans la journée, pour identifier les principaux régulateurs. Nous analyserons les changements du transcriptome et de l'accessibilité de la chromatine à divers moments de la journée, sous diverses conditions de stress (déficit hydrique, fortes températures et carence en soufre), et intégrerons ces données à un transcriptome rythmique de référence du pois, généré en amont du projet CHRONOPEAS. Grâce à des approches de réseaux de régulation de gènes, nous prédirons les facteurs de transcription clés des réponses au stress, validerons leurs cibles in vitro et in vivo, et caractériserons des mutants pour certains régulateurs. Nous explorerons aussi le concept de chronoculture, où les pratiques agronomiques s’ajustent aux rythmes biologiques de la plante. Les effets du moment d’arrosage et d’apport en soufre sur des plantes de pois soumises à un déficit hydrique et/ou une carence en soufre seront testés. En résumé, CHRONOPEAS établira des liens moléculaires entre rythmes circadiens et tolérance au stress, et ouvrira la voie au développement de pratiques agronomiques temporellement optimisées pour la culture de pois.