UMR IRHS - Institut de Recherche en Horticulture et Semences INRA - AGROCAMPUS OUEST - UNIVERSITÉ D’ANGERS
Améliorer les plantes en accélérant leur potentiel évolutif © T. Bonnet, Université d'Angers L'équipe EpiCenter
Objectif
Programme
Le but du projet ERC Consolidator BUNGEE (5 ans, budget : 1.97 M €) est d’implémenter chez les plantes cultivées une nouvelle approche pour améliorer les plantes. Dans ce projet, l’équipe EPICENTER, dirigée par Etienne Bucher, va utiliser cette méthode pour améliorer le riz et le soja pour les rendre plus résistants à des stress abiotiques : chaleur, sècheresse, froid et sel.
Dans le cadre du projet BUNGEE, le groupe EPICENTER va d’une part, continuer les recherches fondamentales sur Arabidopsis pour mieux comprendre les mécanismes qui permettent aux ET de bouger dans le génome et comment ils peuvent contribuer à l’adaptation des plantes aux stress. D’autre part, les parties principales de ce projet seront dédiées au transfert de la méthode de mobilisation des ET à deux plantes d’intérêt agronomique majeur, le riz et le soja. Le riz est la culture de base la plus importante au monde et le soja la plus importante source de protéines en Europe. Dans ces deux plantes, des ET réagissant au chaud, au froid, à la sècheresse et au sel seront mobilisés pour obtenir des nouvelles insertions de ces ET. Les génotypes obtenus seront ensuite testés au champ, à Taiwan pour le riz et en Suisse pour le soja.
Contexte La population de la planète ne caisse de croitre, alors que la surface utilisable pour agriculture reste constante. De plus, le réchauffement climatique amplifie les stress subis par les plantes cultivées. Alors que les défis n’arrêtent pas de s’enchainer, les chercheurs et obtenteurs n’ont que très peu d’outils à leur disposition pour améliorer les plantes. La politique Européenne interdit toute utilisation d’outils modernes et sûrs comme les OGM ou le CRISPR-Cas9. Il est donc primordial de développer des outils qui ne tombent pas dans cette catégorie si l’Europe veut devenir et rester durable. Il se trouve que les plantes ont un potentiel caché qui pourrait aider à résoudre ce problème : les éléments transposables (ET). Les ET sont des éléments mobiles naturellement présents dans les génomes qui réagissent aux stress environnementaux. Ces ET permettent aux plantes de répondre à des stress et jouent un rôle central dans leur l’évolution. La transposition naturelle à faible fréquence de ces ET a été surmontée grâce aux travaux de l’équipe d’Etienne Bucher. Elle a découvert qu’il est possible de mobiliser les ET par des traitements avec des molécules spécifiques (cette méthode a été brevetée). Ceci permet, pour la première fois, d’activer les ET d’une manière contrôlée et de les utiliser pour améliorer les plantes. Avec ces traitements il est possible d’accélérer un processus naturel qui mettrait normalement 10 000 ans et de le faire en une année.
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IRHS
Résultats attendus Nouvelles connaissances sur le rôle des ET dans l’adaptation des plantes aux stress, nouvelles variétés de riz et soja résistantes aux stress, nouvelle méthode d’amélioration des plantes.
Partenaires Pour le soja : Dr. Arnold Schori, Agroscope, Suisse. Pour le riz : Dr. Yue-le Hsing, Academia Sinica, Taiwan.
Bibliographie Bucher E, Reinders J, Mirouze M. 2012. Epigenetic control of transposon transcription and mobility in Arabidopsis. Curr Opin Plant Biol 15:503–510.
Contact Etienne Bucher, UMR IRHS, 42 rue Georges Morel, 49071 Beaucouzé Cédex Mél : etienne.bucher@inra.fr
Equipe EpiCenter Epigénétique