L’équipe SATURNE regroupe des experts en physiologie moléculaire qui s’intéressent aux processus moléculaires de recyclage nutritionnel et à l’allocation des ressources azotées dans la plante.
L’objectif de l’équipe est d’expliquer comment les plantes recyclent leurs nutriments, et comment ce métabolisme contribue à la productivité et la qualité des graines chez les plantes en améliorant l’efficacité d’utilisation de l’azote. L’étude des mécanismes moléculaires fondamentaux de l’autophagie et de la proétolyse lors du vieillissement des organes végétaux est au centre de ces recherche. La dissection des bases génétiques régulant la remobilisation des nutriments pour le remplissage du grain complète l’étude mécanistique en apportant une approche sans à priori au niveau plante entière.
Question biologique
Les questions de recherche majeures de l’équipe SATURNE sont : Comment les mécanismes d’autophagie et de protéolyse mis en place lors de la sénescence contrôlent l’allocation des ressources au sein de la plante ? Quelle est la nature des substrats protéiques de l’autophagie pour le recyclage nutritionnel ? Caractérisation des acteurs de l’autophagie spécifique impliqués dans la réponse des plantes à leur environnement. Contribution de la remobilisation de l’azote à la qualité nutritive du grain. Contribution de la remobilisation de l’azote à l’adaptation des plantes aux changements climatiques. Comment manipuler les 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 (flux d’azote), de l’organe (enzymologie, métabolome, protéome) et de la cellule (gènes, trafique vésiculaire, activité autophagique). Les travaux s’effectuent sur différents génotypes d’Arabidopsis (mutants et accessions naturelles) et de plantes cultivées (orge et blé).
Les approches méthodologiques utilisées sont
- analyse fonctionnelle des acteurs impliqués dans l’autophagie et le recyclage nutritionnel
- mesure de l’activité autophagique
- mesure des flux d’azote au niveau plante entière par traçage isotopiques 15N
- phénotypage de la sénescence foliaire
- analyse du métabolisme primaire en multiomics
- interactions génotype-environnement et variabilité naturelle
Les approches méthodologiques utilisées sont
- analyse fonctionnelle des acteurs impliqués dans l’autophagie et le recyclage nutritionnel
- mesure de l’activité autophagique
- mesure des flux d’azote au niveau plante entière par traçage isotopiques 15N
- phénotypage de la sénescence foliaire
- analyse du métabolisme primaire en multiomics
- interactions génotype-environnement et variabilité naturelle
Enjeux économiques et sociétaux
Efficacité d’utilisation de l’azote et réduction des engrais en agriculture
Qualité de la graine et teneurs en protéines
Adaptation nutritionnelle des plantes face aux aléas du changement climatique
Qualité de la graine et teneurs en protéines
Adaptation nutritionnelle des plantes face aux aléas du changement climatique
PHOTOS
Responsables :
Céline Masclaux-Daubresse
Fabien Chardon