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Université Montpellier (2021)

Identification de régions génomiques impliquées dans l’efficacité de l’utilisation de l’eau sous forte demande évaporatoire dans le cas du mil (Pennisetum glaucum) et du sorgho (Sorghum bicolor)

Gregoire Laura

Titre : Identification de régions génomiques impliquées dans l’efficacité de l’utilisation de l’eau sous forte demande évaporatoire dans le cas du mil (Pennisetum glaucum) et du sorgho (Sorghum bicolor)

Auteur : Gregoire Laura

Université : Université Montpellier

Discipline : BIDAP-Biologie et Amélioration des plantes

Sous la direction de : Vincent Vadez et de Yves Vigouroux.

Résumé
Bien qu’étant adaptés aux situations sèches, une grande variabilité génétique existe chez le sorgho et le mil pour leur adaptation à la sécheresse (e.g. Yadav et al., 2002 ; Vadez et al., 2011). Ces différences d’adaptation tiennent en grande partie à la capacité de certains génotypes de limiter la transpiration sous forte demande évaporatoire (VPD en anglais) (Kholova et al., 2010 ; Vadez et al., 2014), un phénotype qui s’avère essentiel pour l’adaptation des plantes à la sécheresse et au changement climatique, et qui conduit à des augmentations substantielles de rendements (Vadez et al., 2013 ; 2014 ; Kholova et al., 2014). L’application de cette recherche dans le secteur privé a déjà conduit au développement d’une série d’hybrides de maïs très performants (série Aquamax® de Pioneer). Les recherches publiées jusqu’ici orientent vers plusieurs caractéristiques des plantes qui pourraient expliquer cette restriction de la transpiration, comme l’architecture, l’anatomie, ou la conductance hydraulique racinaire. Des recherches ont été menées montrant le rôle actif joué par les aquaporines pour faciliter le transport de l’eau, avec des preuves d’un niveau accru d’expression et de transcription en cas de forte VPD (Devi et al, 2016 ; Sudhakar Reddy et al., 2017) et des preuves chez le mil montrant que l’inhibition des aquaporines altère la transpiration davantage chez des génotypes dont la transpiration est insensible à l’augmentation de VPD (Tharanya et al., 2018a). Un lien a aussi été établi entre restriction de la transpiration sous forte demande évaporatoire et forte efficacité d’utilisation de l’eau (TE en anglais) chez le sorgho (Vadez et al., 2014), mais ce lien est moins clair chez le mil (Kholova et al., 2010). Il apparait donc des relations de cause-conséquence entre ces différents traits mesurés à des niveaux d’organisation spatio-temporels différents, et que les bénéfices de ce trait ne soient pas toujours les mêmes chez différentes espèces. Ceci ouvre donc une perspective intéressante d’étudier le degré de correspondance génétique de ces différents traits, et aussi de mieux comprendre les différences de régulation de la transpiration chez deux espèces pourtant assez voisines génétiquement. L’objectif de la thèse est donc (i) de mieux comprendre les liens entre ces traits mesurés à différents niveaux d’organisation ; (ii) de caractériser génétiquement ces traits (iii) de chercher les régions génomiques ou sont co-localisés ces différents traits ; (iv) de mieux comprendre ce qui différencie le sorgho du mil dans leur contrôle de la transpiration et leur adaptation à la sécheresse. L’objectif de ce projet est de générer des données de phénotypage de traits directement ou indirectement liés à la restriction de la transpiration sous forte demande évaporatoire et d’utiliser ces données ainsi que d’autres existant déjà afin d’identifier les bases génétiques de ce trait majeur de l’adaptation à la sécheresse et au changement climatique, pour enfin identifier les régions qui co-contrôlent les traits à différent niveaux d’organisation. Spécifiquement, la thèse se propose : • de mieux comprendre les liens entre ces traits mesurés à différents niveaux d’organisation • de caractériser génétiquement ces traits • de chercher les régions génomiques ou sont co-localisées ces différents traits • de mieux comprendre ce qui différencie le sorgho du mil dans leur contrôle de la transpiration sous forte VPD et in-fine dans leur adaptation à la sécheresse

En préparation depuis le : 01-10-2021 .

Source : Theses.fr

Page publiée le 17 novembre 2022