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Plantes et Système de cultures Horticoles

Plantes et Systèmes de culture Horticoles

Analyser la diversité intra et interspécifique des stratégies...

Analyser la diversité intra et interspécifique des stratégies d’adaptation aux facteurs abiotiques pour identifier des processus/traits d’adaptation aux contraintes abiotiques à l’échelle de la plante et de ses organes. Les principaux traits étudiés sont des traits relatifs à l’architecture racinaire et aérienne, à la croissance et au métabolisme du fruit et de la feuille. L’objectif est de comprendre et quantifier cette variabilité afin d’identifier des traits et des ressources génétiques potentiellement intéressantes pour l’adaptation aux systèmes de production bas intrants, mais aussi pour paramétrer les modèles qui peuvent alors être utilisés pour analyser les interactions GxE et définir des idéotypes culturaux. Ce travail est réalisé en collaboration avec des généticiens, des physiologistes, et l’équipe 4 de PSH.

Quelques résultats de nos travaux : 

  • Le déficit hydrique peut être un levier pour améliorer la qualité gustative et la valeur santé des fruits, à condition de limiter les effets négatifs sur la production (réduction du nombre et de la taille des fruits) (Ripoll et al. 2014). Ainsi l’analyse de la variabilité génétique de la réponse au stress hydrique peut nous permettre d’identifier des mécanismes d’adaptation et de sélectionner des génotypes d’intérêt. Dans ce travail, plusieurs génotypes (population de lignées recombinantes et parents MAGICTOM) de tomate ont été phénotypés en condition bien irriguées et en condition de déficit hydrique plus ou moins sévère. Les résultats montrent une très grande variabilité des réponses à l’échelle de la plante et du fruit. Les génotypes à gros fruits sont relativement plus sensibles que les génotypes à petits fruits ce qui laisse envisager une interaction forte entre stress hydrique et stress carboné induit. Les effets sur la qualité sont extrêmement variables selon les génotypes : la qualité gustative liée à l’accumulation des sucres et des acides est soit améliorée soit invariable sous l’effet du déficit hydrique. Les effets sur l’accumulation de composés impliqués dans la valeur santé (Vit. C et caroténoïdes en particulier) sont nuls voir négatifs (Ripoll et al. 2016a ; 2016b). Il convient de mieux analyser cette variabilité pour comprendre quels sont les processus impliqués dans la différenciation de génotypes sensibles et non sensibles, ce qui sera fait à l’aide de modèles et servira de base de travail pour la conception d’idéotypes. Les premiers résultats suggèrent un rôle prépondérant de la régulation du transport actif des sucres et des propriétés hydrauliques du pédicelle. 
  • A l’échelle du système racinaire, une étude dynamique et quantitative de l’architecture racinaire des Solanaceae a été conduite sur 29 génotypes parmi trois groupes (aubergines, piments et tomates). Les traits quantitatifs ont été obtenus essentiellement à partir de mesures faites sur des images haute-résolution de différentes parties de la plante. Plusieurs traits présentent des variations génétiques significatives : diamètres apicaux des racines (reflétant la taille des méristèmes), ratio des diamètres entre racines latérales et racines mères, distances inter-ramification et pentes des régressions entre diamètre apical et vitesse d’élongation. Sur l’ensemble des génotypes, des corrélations existent entre traits racinaires et traits aériens qui révèlent des compromis de développement et des coordinations entre parties de la plante (Bui et al. 2015).