Biologie intégrative du développement de la graine chez M. truncatula

Communication orale invitée, résumé BAP GEAPSI<br/>Communication orale invitée, résumé BAP GEAPSI

French. La capacité des légumineuses à fixer l'azote atmosphérique et à accumuler de fortes teneurs en protéines dans la graine fait de cette plante une composante essentielle des services écosystémiques. Malheureusement, la plupart des légumineuses produisent des graines pauvres en acides aminés soufrés et ont des rendements instables, particulièrement sous contraintes biotiques et abiotiques (ex. stress hydrique, stress nutritionnel y compris soufré). L'amélioration génétique des légumineuses représente un enjeu majeur pour le développement plus large de cette culture. Cet enjeu nécessite de connaître les gènes contrôlant le développement de la graine sur la plante mère et d'étudier leur régulation sous contraintes environnementales. Nous présenterons ici les gènes que nous avons identifiés dans ce contexte en utilisant M. truncatula comme modèle. En couplant des approches QTL et PQL (Protein Quantity Loci), nous avons révélé les régions génomiques contrôlant le rendement, le poids et la composition protéique de la graine. L'intégration de ces données génétiques avec des données transcriptomiques (1) et protéomiques (2, 3) de la graine immature nous a permis de sélectionner des gènes candidats expressionnels sous-jacents aux QTL/PQL, dont certains codent des facteurs de transcription, des transporteurs de sulfate (4, 5) et des protéases susceptibles de contrôler le poids ou la composition protéique de la graine. Une démarche de génétique d'association est en cours pour préciser les régions génomiques impliquées et le lien entre les gènes candidats sélectionnés et les caractéristiques de la graine. L'implication de deux gènes, codant une subtilase (6) et un facteur de transcription DOF, dans le contrôle du poids de la graine a été validée en utilisant des mutants TILLING chez M. truncatula et/ou le pois. Enfin, nous présenterons l'impact d'une déficience en soufre sur la composition des graines et les réponses adaptatives révélées via l'intégration de données ciblées sur la graine avec des données écophysiologiques au niveau plante entière. (1) Benedito et al. 2008. Plant J. 55: 504-13. (2) Thompson et al. 2009. Plant Physiol. 151: 1023-9. (3) Repetto et al. 2012. Front Plant Sci. 3: 289. (4) Zuber et al. 2010 Plant Physiol. 154: 913-26. (5) Zuber et al. 2010 BMC Plant Biol. 28; 10:78. (6) D'Erfurth et al. 2012. New Phytol. 196: 738-51.