Thématiques de recherche

L’étude des mécanismes permettant l’adaptation des plantes à leur environnement constitue un domaine central de la biologie végétale. Face à des conditions changeantes comme la sécheresse, la chaleur ou les attaques de pathogènes, les plantes ont des stratégies pour survivre et se reproduire. Parmi ces mécanismes, l’épigénétique joue un rôle clé en modifiant l’expression des gènes sans altérer la séquence d’ADN. Ces modifications, telles que la méthylation de l’ADN ou les modifications des histones, peuvent être influencées par l’environnement et parfois transmises aux générations suivantes. Par ailleurs, les éléments transposables, longtemps considérés comme de simples séquences « parasites », participent également à l’adaptation en favorisant la diversité génétique. Leur capacité à se déplacer dans le génome peut entraîner des mutations ou modifier la régulation des gènes. Ces changements peuvent conférer un avantage adaptatif dans certains contextes. Ainsi, l’interaction entre épigénétique et éléments transposables illustre la plasticité du génome végétal. Comprendre ces processus ouvre des perspectives importantes pour l’agriculture et la gestion des écosystèmes. Enfin, ces recherches permettent d’envisager le développement de plantes plus résistantes face aux défis climatiques actuels.

Axe 1: Contrôle épi/génétique des qualités du fruit & interaction avec l’environnement et les pratiques culturales

L’objectif de cet axe est de mieux comprendre les contrôles de la qualité de la pomme au cours de son développement en combinant des approches d’épi/génétique, écophysiologie et métabolomique. Cet axe est focalisé sur la régulation de l’accumulation des polyphénols, métabolites jouant un rôle majeur dans la qualité. L’enjeu est le maintient de la production de fruits avec une qualité ciblée dans un contexte de changement climatique.

Par exemple, l’équipe VALEMA en partenariat avec IFO (partenaire privé leader dans la recherche et le développement de nouvelles variétés et de porte-greffes de pommiers et poiriers) accompagne le développement de nouvelles variétés de pommes à chair rouge, riches en anthocyanes aux propriétés antioxydantes. L’objectif est d’intégrer les avancées de la recherche fondamentale pour mieux maîtriser deux enjeux majeurs : prédire l’intensité de la coloration de la chair et limiter son brunissement après récolte. Pour cela, l’équipe mobilise des outils innovants comme les marqueurs moléculaires, et des méthodes non destructives de suivi des fruits comme la spectroscopie proche infra-rouge (NIRS). En parallèle, l’équipe VALEMA étudie l’influence des facteurs agro-climatiques (lumière, température, sècheresse du sol) sur l’accumulation des anthocyanes. Ces travaux contribuent à la définition d’idéotypes favorables à l’expression de la couleur et à l’amélioration de la stratégie de sélection variétale..

Principaux résultats : Voir rubrique « publications » 

Axe 2 : Contribution des Eléments Transposables et des modifications épigénétiques à l’adaptation des plantes

Les éléments transposables (ET) sont des courtes séquences d’ADN pouvant « sauter » d’un endroit à un autre dans le génome. Ces ET peuvent donc se déplacer dans le génome et influencer l’expression des gènes voisins. Chez les végétaux, leur activité est généralement contrôlée par des mécanismes épigénétiques, notamment la méthylation, afin de préserver la stabilité du génome. Cependant, en situation de stress, certains éléments transposables peuvent être réactivés, entraînant des variations génétiques ou épigénétiques. Cela peut favoriser l’apparition de nouveaux caractères et contribuer à l’adaptation des plantes. Ainsi, l’épigénétique en interaction avec les ET, joue un rôle clé dans la plasticité et l’évolution des plantes. C’est donc tout naturellement que l’équipe VALEMA les étudie comme source potentielle de création variétale pour des pommiers plus résilients face aux changements climatiques.

Premiers résultats : Voir rubrique « publications » 

Approches :

Pour mener à bien les objectifs de ces 2 axes scientifiques de travail, l’équipe VALEMA utilise des approches pluridisciplinaires maitrisées au sein de l’équipe : l'épi/génétique, la bioinformatique, la génomique et l'écophysiologie.

Collaborations avec les infrastructures collectives/plateaux techniques mutualisés :

L’équipe VALEMA collabore avec de nombreuses infrastructures collectives (UE Horti, , PHENOTIC, EPGV, CNRGV) ou avec les plateaux de la SFR QuaSav (ANAN, IMAC, SONAS…).