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Agence Nationale de la Recherche (France) 2012

HydroRoot : Génétique et biologie intégrative de l’hydraulique des racines de plantes

Hydraulique Racines Plantes

Agence Nationale de la Recherche (France)

Titre : HydroRoot : Génétique et biologie intégrative de l’hydraulique des racines de plantes

Région : Global

Référence projet : ANR-11-BSV6-0018

Date : Début et durée mars 2012 - 36 mois

Programme ANR : Blanc - SVSE 6 - Génomique, génétique, bioinformatique et biologie systémique (Blanc SVSE 6) 2011

Contexte
Mécanismes moléculaires et génétiques déterminant les caractéristiques hydrauliques des racines de plantes Du fait des changements globaux et d’une demande alimentaire mondiale croissante, il devient crucial de bien comprendre comment les plantes absorbent et utilisent l’eau du sol. Le projet HydroRoot propose d’accroître notre connaissance fondamentale du transport racinaire d’eau. Il mènera à une vision intégrée de la racine, considérant à la fois les propriétés hydrauliques des tissus et l’architecture racinaire, et expliquant comment ces composants sont contrôlés au niveau moléculaire par des facteurs physiologiques ou environnementaux. Du fait de ses fortes composantes physiologiques et génétiques, ce type de recherche pourra aussi influer sur des programmes de sélection variétale, afin de produire des plantes optimisées pour leur utilisation de l’eau et leurs réponses aux stress.

Objectifs
Comprendre les facteurs génétiques et moléculaires qui déterminent la capacité des racines de plantes à absorber l’eau du sol est un enjeu important tant d’un point de vue fondamental que pour améliorer les performances des plantes cultivées.

Présentation
Le projet HydroRoot propose d’utiliser une combinaison originale d’approches chez la plante modèle Arabidopsis thaliana : des mesures biophysiques de haute précision, couplées à des approches de modélisation mathématique et de génétique, fourniront une vision intégrative de l’hydraulique des racines de plantes. Plus spécifiquement, les aquaporines sont des protéines canal à eau qui contribuent au transport de l’eau au travers des membranes cellulaires. La différentiation des parois cellulaires et des vaisseaux du xylème peut aussi influer sur l’hydraulique des racines. Une première approche, de génétique inverse, sera développée pour déterminer les divers composants moléculaires impliqués. Une autre approche visera à identifier des QTL (Quantitative Trait Locus) et à cloner de nouveaux gènes contrôlant la capacité de transport racinaire d’eau. Cette approche innovante et techniquement délicate est rendue possible par le développement récent par un des partenaires d’un appareil semi-automatique de phénotypage hydraulique. De plus, une variation significative de l’hydraulique racinaire a récemment été établie parmi diverses accessions naturelles d’Arabidopsis. Enfin, une approche complémentaire de modélisation mathématique sera développée, afin d’interpréter convenablement les divers phénotypes de transport racinaire d’eau identifiés dans les études génétiques. La modélisation permettra ainsi d’intégrer au niveau de la racine entière la fonction des aquaporines et des autres composants moléculaires impliqués dans les transports axial et radial d’eau.

Coordinateur : Christophe MAUREL (CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE - DELEGATION REGIONALE LANGUEDOC-ROUSSILLON)

Partenaires  :
CIRAD-AGAP CENTRE DE COOPERATION INTERNATIONALE EN RECHERCHE AGRONOMIQUE POUR LE DEVELOPPEMENT - CIRAD - DEPARTEMENT BIOS
CNRS-BPMP CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE - DELEGATION REGIONALE LANGUEDOC-ROUSSILLON
INRA-IJPB INSTITUT NATIONAL DE LA RECHERCHE AGRONOMIQUE - CENTRE DE RECHERCHE DE VERSAILLES GRIGNON

Financement Aide de l’ANR : 287 999 euros

Présentation : ANR

Page publiée le 22 septembre 2016, mise à jour le 15 novembre 2017