Équipes de recherche

Homéostasie lipides protéines dans la graine

HLP 4 membres

Les graines des plantes cultivées sont essentielles pour l’alimentation humaine et animale ainsi que pour l’industrie. Les oléo-protéagineux comme le colza accumulent essentiellement de l’huile et des protéines.
ADAPTATION ET MÉTABOLISME BIOTECH SMART CROPS AGRO-ÉCOLOGIE Génétique Quantitative Stress Nutrition Biomasse & paroi cellulaire Semences
L’objectif de l’équipe HLP est de mieux comprendre les mécanismes qui régulent l’accumulation relative de ces deux composés dans la graine afin de moduler leur répartition « à façon » dans l’objectif de répondre aux besoins des différentes filières. Dans ce but, différentes approches de génétique ont été développées chez Arabidopsis thaliana, plante modèle des oléo-protéagineux.

Question biologique
Nous recherchons les facteurs génétiques qui contrôlent la répartition de l’huile et des protéines, principaux constituants des graines des oléo-protéagineux.


Modèles, outils et méthodes

Nous utilisons la plante Arabidopsis thaliana qui est un bon modèle de plante oléoprotéagineuse. Nous mettons en œuvre différentes approches de génétique quantitative (clonage de QTL) et de génétique directe (cartographie par séquençage) afin de cloner des gènes impliqués dans le contrôle de la répartition des molécules de réserve. Pour cela nous exploitons la variabilité génétique naturelle (collection d’accessions, lignées recombinantes) et induite (collection de mutants EMS homozygotes) d’Arabidopsis. Nous utilisons la spectrométrie proche infra-rouge pour estimer, à haut débit, les teneurs en composés de réserve des graines (protéines, huile, sucres).

Les variations environnementales ayant une influence importante sur les niveaux d’accumulation in fine des constituants de réserve des graines, nous développons un automate de culture de type Phenoscope (Phenoscope) qui permet de cultiver des plantes d’Arabidopsis de la graine aux graines en minimisant l’effet des variations du climat durant la culture des plantes.


Enjeux économiques et sociétaux
Les graines des plantes cultivées jouent un rôle capital dans la nutrition humaine et animale grâce à leur richesse en composés de réserve, que ce soit les protéines, l’huile ou l’amidon. Les oléo-protéagineux comme le colza, le soja ou encore le tournesol accumulent essentiellement de l’huile et des protéines. La graine de colza par exemple contient environ 40% d’huile et 20% de protéines(http://www.terresunivia.fr/cultures-utilisation/les-especes-cultivees/colza). Si l’huile reste encore le produit le mieux valorisé chez les oléo-protéagineux au travers d’usages multiples (alimentaires ou industriels), il existe aujourd’hui un intérêt croissant pour augmenter et exploiter au mieux la fraction protéique. En effet, la croissance démographique et l’augmentation des niveaux de vie induisent des diversifications de régimes alimentaires dans toutes les régions du monde, se traduisant par une augmentation de la consommation alimentaire en huile et en protéines. Aujourd’hui, notre dépendance vis à vis des importations de soja américain représente une contrainte importante pour la filière et la richesse en protéines des graines cristallise donc une attention particulière chez les oléo-protéagineux européens. Dans ce contexte, obtenir des graines produisant plus d’huile et/ou de protéines représente un enjeu majeur pour la compétitivité du secteur agricole.
 
PHOTOS
Membres de l’équipe HLP (2019)
Photo de plantes cultivées sur le robot Phenoscope XL Photo d’une graine d’Arabidopsis thaliana en microscopie électronique Photo de plantes cultivées sur le robot Phenoscope XL
Homéostasie lipides protéines dans la graine

Responsable :

Philippe Guerche
Retour