Équipes de recherche

Senescence, autophagie, recyclage nutritionnel et efficacité d'utilisation de l'azote

SATURNE 8 membres

L’équipe SATURNE regroupe des experts en physiologie moléculaire qui s’intéressent aux processus de recyclage nutritionnel chez les plantes.
ADAPTATION ET MÉTABOLISME BIOTECH Stress Nutrition Semences
Ils étudient le métabolisme azoté des plantes à différentes étapes de la vie des feuilles et du vieillissement de la plante, les bases génétiques régulant le recyclage et la mobilisation des nutriments, les mécanismes d’autophagie et de protéolyse et les conséquences sur le remplissage du grain. Le but de leurs travaux est d’apporter des connaissances fondamentales permettant de comparer les processus de vieillissement et d’autophagie entre organismes végétaux et animaux, et des bases utiles pour le développement d’approches de diagnostic et d’amélioration de l’efficacité d’utilisation de l’azote.

Question biologique
Quatre questions de recherche majeures sont au centre des sujets de l’équipe SATURNE :
-Quels sont les acteurs moléculaires et les mécanismes fondamentaux mis en place lors du vieillissement des organes végétaux pour assurer la gestion du recyclage nutritionnels ?
-Comment ces acteurs permettent ils aux plantes de s’adapter aux changements environnementaux et gérer les aléas climatiques ?
- Quelle est la contribution de ces facteurs à l’efficacité d’utilisation de l’azote et à la qualité nutritive du grain ?
-Comment manipuler ces mécanismes de recyclage dans des plantes d’intérêt agronomique en vue de cultures plus respectueuses de l’environnement ?

Modèles, outils et méthodes
L’équipe étudie le métabolisme et les mécanismes physiologique de remobilisation de l’azote à l’échelle de la plante entière (fluxomique), de l’organe (enzymologie, métabolome) et de la cellule (gènes, trafique vésiculaire). Elle s’intéresse plus particulièrement au rôle des protéases et de l’autophagie dans la dégradation des ressources azotées mobilisables, au rôle d’enzymes comme les glutamine synthétases dans la réassimilation de l’azote libéré et au rôle des transporteurs dans les flux d’azote vers les graines.

Pour cela, les flux de nutriments et la progression de la sénescence foliaire s’évaluent en cinétique tout au long du développement de la plante et sous différents environnements. La modélisation de ces flux permet d’établir un diagnostic de l’efficacité de remobilisation de l’azote par la plante et de mieux comprendre les interactions génotype environnement (GxE).

Les travaux s’effectuent sur différents génotypes d’Arabidopsis (mutants et accessions naturelles) et de plantes cultivées (orge et blé).
Les niveaux de sénescence foliaire sont évalués par imagerie, mesures de chlorophylle et marqueurs moléculaires.
Les outils Omics permettent une analyse fine du métabolisme foliaire.
Les flux d’azote sont mesurés par l’utilisation de marqueurs isotopiques comme le 15N, grâce aux appareils dédiés dont l’équipe est responsable.
 

Enjeux économiques et sociétaux
Les travaux de l’équipe SATURNE répondent aux questionnements sociétaux et économiques suivants:
(i) la réduction des engrais en agriculture,
(ii) la qualité des produits récoltés en termes de teneurs en protéines,
(iii) l’efficacité d’utilisation de l’azote,
(iv) la conservation des produits de l’agriculture après récolte,
(v) l’adaptation des plantes aux aléas du changement climatique
Senescence, autophagie, recyclage nutritionnel et efficacité d'utilisation de l'azote

Responsable :

Céline Masclaux-Daubresse
Retour