OPTIMAE-PlantAlliance

Dans le contexte actuel l’adaptation des cultures au changement climatique est un objectif majeur pour l’agriculture. Nous constatons depuis plusieurs années une accélération du changement climatique en Europe et dans le monde. Les cultures vont ainsi devoir faire face de plus en plus fréquemment à des épisodes de chaleur et de sécheresse intenses, entrainant des restrictions d’eau. Il apparait donc urgent de développer et cultiver des variétés adaptées à ces nouvelles contraintes. Ce besoin est d’autant plus pressant concernant les plantes pérennes, telles que les arbres fruitiers. Les variétés plantées dans les vergers aujourd’hui devront affronter des conditions auxquelles elles n’ont encore jamais été confrontées, et qui auront potentiellement des conséquences importantes sur leur rendement, voir sur leur survie. L’amélioration génétique par croisement pourrait apporter des solutions en introduisant des allèles de gènes permettant une meilleure résilience des plantes. Cependant très peu de gènes impliqués dans la tolérance aux stress abiotiques sont connus chez les espèces pérennes. Ainsi, en plus de la nécessité d’identifier ces gènes, il devient indispensable de trouver des alternatives pour adapter le plus rapidement possible les variétés actuelles aux futures conditions climatiques.

Récemment, les Eléments Transposables (ET), séquences d’ADN mobiles jouant un rôle important dans l’évolution des génomes et dans la régulation de l’expression des gènes localisés à proximité, ont été liés à l’adaptation des plantes à leur milieu. Le projet se propose d’étudier, par 2 approches originales et complémentaires, le potentiel d’impact des ET pour la création variétale chez le pommier. La transmission aux sélectionneurs de gènes ou allèles « marqueurs » pour qu’ils puissent être intégrés dans leurs schémas de sélection assisté par marqueurs (SAM) afin d’obtenir des variétés mieux adaptées à leurs environnements est un but affiché de ce projet. Pour cela, nous nous proposons d’investiguer 2 axes de travail : 1) Adapter au pommier une méthode permettant l’accélération du processus naturel de néo-insertion d’ET via l’application combinée d’une drogue et d’un stress abiotique. Les modifications épi/génétiques générées par cette méthode nous permettraient premièrement de valider le rôle primordial des ET dans l’adaptation de cette espèce au changement climatique, et deuxièmement d’obtenir des génotypes potentiellement plus adaptés au stress appliqué et 2)  Etudier l’adaptation épi/génétique naturelle en cours des pommiers à des environnements contrastés, en utilisant comme modèle une variété de pommier (« Golden Delicious ») adaptées depuis des décennies et/ou en cours d’adaptation à des environnements extrêmes et contrastés. Ces deux approches permettraient par la suite d’identifier les gènes dont la modification du niveau d’expression entraine une augmentation de la tolérance aux stress abiotiques appliqués. Ces données pourront alors être testées en SAM (Sélection Assistée par Marqueurs) afin que ces gènes et allèles puissent être intégrés dans les schémas des sélectionneurs.