L'équipe étudie la physiologie et la génétique moléculaire de la nutrition azotée des plantes.
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L'objectif du programme de recherche a pour but d'améliorer ou maintenir la productivité des plantes lorsque la fertilisation azotée est réduite. Pour ce faire, nous exploitons l'impact bénéfique de l'environnement microbien dans la rhizosphère et la diversité génétique existante ou créée de plantes cultivées en ce qui concerne l'absorption et l’assimilation de l'azote.
Les principaux thèmes abordés par notre équipe sont:
Question biologique
- Physiologie et génétique de la nutrition azotée dans le but d’identifier les étapes limitantes des processus d'absorption, d'assimilation et de recyclage de l'azote afin de les améliorer notamment lorsque la disponibilité en azote est réduite.
- Exploiter l'effet bénéfique des microorganismes (bactéries et les champignons) présents dans la rhizosphère qui peuvent fournir de l’azote aux céréales comme le maïs.
- Physiologie et génétique de la nutrition azotée dans le but d’identifier les étapes limitantes des processus d'absorption, d'assimilation et de recyclage de l'azote afin de les améliorer notamment lorsque la disponibilité en azote est réduite.
- Exploiter l'effet bénéfique des microorganismes (bactéries et les champignons) présents dans la rhizosphère qui peuvent fournir de l’azote aux céréales comme le maïs.
Modèles, outils et méthodes
Les principaux modèles biologiques sont le maïs pour la plante et les micro-organismes tels que les champignons mycorhiziens à arbuscules et les bactéries endophytes fixatrices d'azote.
Plusieurs approches méthodologiques sont utilisées sur différents organes et à différentes échelles d'organisation de la plante:
- Physiologie et génétique moléculaire de la nutrition azotée
- Exploitation de la diversité génétique des plantes en utilisant des approches de génétique quantitatives, de génétique d'association et de génie génétique.
- Phénotypage du niveau cellulaire au niveau de la plante entière dans des conditions contrôlées et au champ.
- Biologie des systèmes
- Impact des microorganismes bénéfiques sur la nutrition azotée des plantes
Enjeux économiques et sociétaux
La recherche menée par l'équipe GAPV consiste à fournir des outils et des marqueurs afin de sélectionner des plantes cultivées qui utilisent l'azote de manière plus efficace permettant ainsi de réduire l'utilisation excessive d'engrais azotés nuisibles à l'environnement. A ce titre, l'équipe GAPV est impliquée dans des projets innovants impliquant des partenaires industriels et des instituts techniques
Publications récentes majeures
Decouard, B., Bailly, M., Rigault, M, Marmagne, A., Arkoun, M. Soulay, F., et al. (2022) Natural variation of nitrogen use efficiency and amino acid metabolism in north African barley. Frontiers in Plant Sciences. https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpls.2021.807798/abstract
Chowdhury, N. B., Schroeder, W. L., Sarkar, D., Amiour, N., Quilleré, I., Hirel, B., et al. (2022). Dissecting the metabolic reprogramming of maize root under nitrogen-deficient stress conditions. J. Exp. Bot. 73, 275–291.
doi:10.1093/jxb/erab435
Amiour, N., Décousset, L., Rouster, J., Quenard, N., Buet, C., Dubreuil, P., et al. (2021). Impacts of environmental conditions, and allelic variation of cytosolic glutamine synthetase on maize hybrid kernel production. Commun. Biol. 4, 1095.
doi:10.1038/s42003-021-02598-w
Dellagi, A., Quillere, I., and Hirel, B. (2020).Beneficial soil-borne bacteria and fungi: a promising way to improve plant nitrogen acquisition. J. Exp. Bot.
doi:10.1093/jxb/eraa112
Brusamarello-Santos, L. C., Gilard, F., Brulé, L., Quilleré, I., Gourion, B., Ratet, P., et al. (2017). Metabolic profiling of two maize (Zea mays L.) inbred lines inoculated with the nitrogen fixing plant-interacting bacteria Herbaspirillum seropedicae and Azospirillum brasilense. PLoS One 12, e0174576. Available at: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0174576
Cañas, R. A., Yesbergenova-Cuny, Z., Simons, M., Chardon, F., Armengaud, P., Quilleré, I., et al. (2017). Exploiting the Genetic Diversity of Maize Using a Combined Metabolomic, Enzyme Activity Profiling, and Metabolic Modeling Approach to Link Leaf Physiology to Kernel Yield. Plant Cell 29, 919 LP – 943.
doi:10.1105/tpc.16.00613.
Les principaux modèles biologiques sont le maïs pour la plante et les micro-organismes tels que les champignons mycorhiziens à arbuscules et les bactéries endophytes fixatrices d'azote.
Plusieurs approches méthodologiques sont utilisées sur différents organes et à différentes échelles d'organisation de la plante:
- Physiologie et génétique moléculaire de la nutrition azotée
- Exploitation de la diversité génétique des plantes en utilisant des approches de génétique quantitatives, de génétique d'association et de génie génétique.
- Phénotypage du niveau cellulaire au niveau de la plante entière dans des conditions contrôlées et au champ.
- Biologie des systèmes
- Impact des microorganismes bénéfiques sur la nutrition azotée des plantes
Enjeux économiques et sociétaux
La recherche menée par l'équipe GAPV consiste à fournir des outils et des marqueurs afin de sélectionner des plantes cultivées qui utilisent l'azote de manière plus efficace permettant ainsi de réduire l'utilisation excessive d'engrais azotés nuisibles à l'environnement. A ce titre, l'équipe GAPV est impliquée dans des projets innovants impliquant des partenaires industriels et des instituts techniques
Publications récentes majeures
Decouard, B., Bailly, M., Rigault, M, Marmagne, A., Arkoun, M. Soulay, F., et al. (2022) Natural variation of nitrogen use efficiency and amino acid metabolism in north African barley. Frontiers in Plant Sciences. https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpls.2021.807798/abstract
Chowdhury, N. B., Schroeder, W. L., Sarkar, D., Amiour, N., Quilleré, I., Hirel, B., et al. (2022). Dissecting the metabolic reprogramming of maize root under nitrogen-deficient stress conditions. J. Exp. Bot. 73, 275–291.
doi:10.1093/jxb/erab435
Amiour, N., Décousset, L., Rouster, J., Quenard, N., Buet, C., Dubreuil, P., et al. (2021). Impacts of environmental conditions, and allelic variation of cytosolic glutamine synthetase on maize hybrid kernel production. Commun. Biol. 4, 1095.
doi:10.1038/s42003-021-02598-w
Dellagi, A., Quillere, I., and Hirel, B. (2020).Beneficial soil-borne bacteria and fungi: a promising way to improve plant nitrogen acquisition. J. Exp. Bot.
doi:10.1093/jxb/eraa112
Brusamarello-Santos, L. C., Gilard, F., Brulé, L., Quilleré, I., Gourion, B., Ratet, P., et al. (2017). Metabolic profiling of two maize (Zea mays L.) inbred lines inoculated with the nitrogen fixing plant-interacting bacteria Herbaspirillum seropedicae and Azospirillum brasilense. PLoS One 12, e0174576. Available at: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0174576
Cañas, R. A., Yesbergenova-Cuny, Z., Simons, M., Chardon, F., Armengaud, P., Quilleré, I., et al. (2017). Exploiting the Genetic Diversity of Maize Using a Combined Metabolomic, Enzyme Activity Profiling, and Metabolic Modeling Approach to Link Leaf Physiology to Kernel Yield. Plant Cell 29, 919 LP – 943.
doi:10.1105/tpc.16.00613.
PHOTOS
Responsable :
Alia DELLAGI