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Axe 2: Adaptation à des conditions de stress

Le défi consiste à favoriser l'adaptation aux stress biotiques et abiotiques pour une agriculture moins gourmande en ressources, plus respectueuse de l'environnement et adaptée au changement climatique.

Recherche de gènes candidats impliqués dans la réponse au stress chez la tomate.

Dans le projet ANR Adaptom, nous avons étudié les bases génétiques de la réponse aux conditions de stress en utilisant une population MAGIC qui a été caractérisée par les sociétés Gautier Semences au Maroc et HMClause en Israël sous stress hydrique, stress thermique et conditions salines variables (thèse I Diouf). Nous prévoyons d'identifier les gènes candidats en cartographiant finement le QTL majeur et commencer leur validation fonctionnelle.
Un projet ANR (TomEpiSet, coordinateur M. Zouine, INP-Toulouse) a démarré en 2017, en mettant l'accent sur l'impact du stress thermique. Cela nous permet d'approfondir notre approche de ce stress majeur pour la tomate dans les pays méditerranéens.
Dans le projet européen H2020 TRADITOM, nous coordonnons le WP sur l'impact de l'environnement sur la qualité des fruits.

Publications représentatives

Albert E, Gricourt J, Bertin N, Bonnefoi J, Pateyron S, Tamby JP, Bitton F, Causse M. 2016. Genotype by watering regime interactions in cultivated tomato: lessons from linkage mapping and gene expression. Theor Appl Genet 129: 395-418

Albert E, Segura V, Gricourt J, Bonnefoi J, Derivot L, Causse M (2017) Association mapping reveals the genetic architecture of tomato response to water deficit: focus on major fruit quality traits. J Exp Bot 67: 6413-30

Diouf IA, Derivot L, Bitton F, Pascual L and Causse M (2018) Water Deficit and Salinity Stress Reveal Many Specific QTL for Plant Growth and Fruit Quality Traits in Tomato. Front. Plant Sci. 9:279. doi: 10.3389/fpls.2018.00279

Ascorbate chez la tomate

L'ascorbate (vitamine C) est un antioxydant idéal et un excellent marqueur de la qualité nutritionnelle des fruits et légumes frais et transformés. La recherche sur cette vitamine est importante pour la production de fruits et légumes sains et de haute qualité, mais l'ascorbate a aussi des fonctions redox dans la cellule végétale qui doivent être comprises et prises en compte pour manipuler les niveaux de cette vitamine.

Nous nous sommes concentrés sur le contrôle redox du pool d'ascorbate en commençant par l'impact sur les caractères d'intérêt agronomique. L'analyse de réseaux de données transcriptomiques, métabolomiques et protéomiques de lignées modifiées pour les genes d’ascorbate oxydase ou d’ascorbate reductase a révélé plusieurs “hubs” comprenant un gène codant pour une protéine ribosomale et une comparaison directe des données de transcriptome pour ces deux lignées montre que les gènes différentiellement exprimés sont sur-représentés pour les fonctions impliquant des constituants structuraux des ribosomes ainsi que pour les genes de protéines kinases.

Publications représentatives

V Truffault, G Riqueau, C Garchery, H Gautier, RG Stevens (2018) Is monodehydroascorbate reductase activity in leaf tissue critical for the maintenance of yield in tomato? Journal of plant physiology 222, 1-8

Stevens R, Baldet P, Bouchet JP, Causse M, Deborde C, Deschodt C, Faurobert M, Garchery C, Garcia V, Gautier H, Gouble B, Maucourt M, Moing A, Page D, Petit J, Poessel JL, Truffault V and C Rothan (2018) systems biology study in tomato fruit reveals correlations between the ascorbate pool and genes involved in ribosome biogenesis, translation and the heat-shock response. Frontiers Plant Sci doi:10.3389/fpls.2018.00137

V Truffault, SC Fry, RG Stevens, H Gautier (2017) Ascorbate degradation in tomato leads to accumulation of oxalate, threonate and oxalyl threonate. The plant journal 89 (5), 996-1008

R Stevens, V Truffault, P Baldet, H Gautier (2017) Ascorbate Oxidase in Plant Growth, Development, and Stress Tolerance. Ascorbic Acid in Plant Growth, Development and Stress Tolerance, 273-295

L Mounet-Gilbert, M Dumont, C Ferrand, C Bournonville, A Monier, et al (2016) Two tomato GDP-D-mannose epimerase isoforms involved in ascorbate biosynthesis play specific roles in cell wall biosynthesis and development. Journal of experimental botany 67 (15), 4767-4777

V Truffault, N Gest, C Garchery, A Florian, AR Fernie, H Gautier, et al (2016) Reduction of MDHAR activity in cherry tomato suppresses growth and yield and MDHAR activity is correlated with sugar levels under high light. Plant, cell & environment 39 (6), 1279-1292

Multi-stress (biotiques et abiotiques) chez les Prunus

La réduction des intrants phytosanitaires dans la production fruitière est particulièrement importante car elle répond à plusieurs exigences: objectifs d'Ecophyto, interdiction de certains pesticides, spécifications des distributeurs (nombre de substances actives détectées dans les fruits), contournement des résistances ...

Les principaux pathogènes responsables de la majorité des traitements ou des pertes sont identifiés pour chaque espèce de Prunus (p.ex. pour la pêche: pourriture brune, pucerons et oïdium, cloque, abricot: chancre et monilia sur les fleurs) et font l'objet de travaux.

En outre, la régularité de production, liée à l'ajustement de la phénologie au climat et à la fréquence des anomalies florales, induites par les conditions environnementales au cours des mois précédant la floraison, constituent un réel problème chez l'abricotier.

DADI 11

Publications représentatives

Bellingeri, M., Quilot-Turion, B., Oliveira, L., Bevacqua, D. (2018). The Crop Load Affects Brown Rot Progression in Fruit Orchards: High Fruit Densities Facilitate Fruit Exposure to Spores but Reduce the Infection Rate by Decreasing Fruit Growth and Cuticle Cracking. Frontiers in Ecology and Evolution, 5.

https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fevo.2017.00170/full

Pascal, T., Aberlenc, R., Confolent, C., Hoerter, M., Lecerf, E., Tuero, C., Lambert, P. (2017). Mapping of new resistance (Vr2, Rm1) and ornamental (Di2, pl) Mendelian trait loci in peach. Euphytica, 213 (6).

https://link.springer.com/article/10.1007%2Fs10681-017-1921-5

Mariette, S., Wong Jun Tai, F., Roch, G., Barre, A., Chague, A., Decroocq, S. , Groppi, A., Laizet, Y., Lambert, P., Tricon, D., Nikolski, M., Audergon, J.-M., Abbott, A. G., Decroocq, V. (2016). Genome-wide association links candidate genes to resistance to Plum Pox Virus in apricot (Prunus armeniaca). New Phytologist, 209 (2), 773-784.

https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/nph.13627

Saucet, S. B., Van Ghelder, C., Abad, P., Duval, H., Esmenjaud, D. (2016). Resistance to root-knot nematodes Meloidogyne spp. in woody plants. New Phytologist, 211 (1), 41-56.

https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/nph.13933

Cirilli, M., Geuna, F., Babini , A.-R., Bozhkova, V., Catalano, L., Cavagna, B., Dallot, S., Decroocq, V., Dondini, L., Foschi, S., Ilardi, V., Liverani, A., Mezzetti, B., Minafra, A., Pancaldi, M., Pandolfini, T., Pascal, T., Savino, V. N., Scorza, R., Verde, I., Bassi, D. (2016). Fighting sharka in peach: current limitations and future perspectives. Frontiers in Plant Science, 7.

https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpls.2016.01290/full

Oliveira Lino, L., Pacheco, I., Mercier, V., Faoro, F., Bassi, D., Bornard, I., Quilot-Turion, B. (2016). Brown rot strikes Prunus fruit: an ancient fight almost always lost. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 64 (20), 4029-4047.

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jafc.6b00104