Plant Sciences

Alors que les analyses en cellule unique arrivent seulement dans le domaine végétal, POPS, la plateforme de Transcriptomique des Plantes de Paris-Saclay (Institute of Plant Sciences Paris-Saclay, Univ Evry, INRAE, CNRS, Université Paris-Saclay, Université de Paris) est largement impliquée dans une étude visant à détailler le comportement individuel des cellules d’une feuille d’Arabidopsis thaliana lors d’une infection par la bactérie phytopathogène Pseudomonas syringae. En analysant le transcriptome de milliers de cellules par la technologie 10X genomics, nous avons pu mettre en évidence l’hétérogénéité des réponses végétales au sein de différentes populations cellulaires, permettant ainsi le dessin d’un nouvel et original champ de bataille entre plante et pathogène. Un résultat remarquable est notamment que les réponses de différents types cellulaires comme celles des cellules de l’épiderme et du mésophylle peuvent suivre deux voies distinctes. La première leur est propre et se caractérise par la mise en place de processus spécifiques guidées par l’activation de facteurs de transcription particuliers et contribuant à l’échelle de la feuille à des réponses coordonnées. La seconde voie de réponse est commune et permet à différents types cellulaires de converger vers un état « immunitaire » caractérisé par la synthèse de lignine, de phytoalexines et de l’acide salicylique, une hormone bien connue du stress. Plus généralement cette approche single-cell fournit une richesse inédite d’informations biologiques, apportant des éléments innovants à des questions fondamentales ayant trait à la totipotence immunitaire des cellules végétales, à la distinction entre réponses autonomes et non autonomes à un stress biotique ou encore à la prédiction du degré de résistance d’une plante à un pathogène. En savoir plus ? Delannoy et al., bioRxiv 2023.

Par ce travail qui se poursuit encore actuellement avec l’analyse single-cell de mutants de plante immunodéficients, la plateforme POPS démontre sa capacité à accompagner ses collaborateurs dans ces projets hautement techniques depuis le design expérimental jusqu’à l’interprétation des données produites.

Contact : pops.ips2@universite-paris-saclay.fr

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IPS2 / Plateforme de transcriptomique (POPS). La Plateforme de Transcriptomique des Plantes de Paris-Saclay (POPS) propose aux laboratoires académiques ou privés des outils d'analyse du transcriptome par séquençage à haut débit de l'ARN ou RNA-seq. Nous sommes spécialisés dans l'analyse des plantes qu'elles soient modèles ou de culture. Le service proposé inclue la génération des données de RNA-seq, les analyses bio-informatiques et statistiques ainsi que des conseils sur l'interprétation des résultats. Nous accompagnons donc nos collaborateurs depuis le design expérimental jusqu'à l'interprétation des données. La plateforme est certifiée pour l'ensemble de ses activités selon les exigences de la norme ISO 9001 depuis 2012. Afin d'offrir à chaque collaborateur l'analyse la plus adaptée à ses questions biologiques, nous disposons des équipements et des outils d'analyses bio-informatiques et statistiques permettant la construction de transcriptome de novo, l'analyse d'accumulation des ARNs poly-adenylés ou non, des petits ARNs (miRNAs, siRNAs, ribo-seq..) et des ARN poly-adénylés de de très petite quantité de départ (jusqu'à 50pg). Pour les analyses d'expression tissu-spécifiques, nous offrons également des analyses de transcriptome après micro-dissection laser ou en cellule unique grâce à la technologie Chromium (10x Genomics). Par ailleurs, nous pouvons offrir à nos collaborateurs de sessions de formation sur une semaine à l'analyse statistique des données RNA-seq.

La pomme que nous mangeons aujourd’hui est le fruit d’une histoire complexe de rencontres entre le pommier cultivé (Malus domestica) et ses parents sauvages distribués à travers l’Eurasie. Ces parents sauvages sont aujourd’hui menacés par les activités humaines. Une étude lève un premier voile sur la réponse au changement climatique d’un des parents sauvages du pommier cultivé, le pommier sauvage européen, Malus sylvestris, présent naturellement en Europe dans des zones soumises à différentes conditions climatiques.

Dans une étude publiée dans Annals of Botany coordonnée par Amandine Cornille, cheffe de l’équipe « Écologie et génomique des interactions multi-espèces » dans l’unité Génétique Quantitative et Evolution - GQE (UPSaclay/CNRS/INRAE/AgroParisTech, Gif-sur-Yvette) au sein de l’IDEEV (Institut Diversité, Écologie et Évolution du Vivant), les scientifiques ont associé les diversités génétiques et phénotypiques observées en condition contrôlée du pommier européen. Ils ont montré que les plants de pommiers issus de différentes zones pédoclimatiques forment des groupes génétiques distincts et présentent des différences phénotypiques suggérant une base génétique à ces différences entre groupes génétiques. Par ailleurs, l’association entre variations génétiques et climatiques actuelles et passées en Europe montre que le pommier sauvage européen est adapté localement au climat passé du dernier maximum glaciaire, période de refroidissement global mondial il y a 21000 ans.  

Cette étude montre que le pommier sauvage européen a répondu aux changements climatiques passés, et qu’une base génétique y est associée. Elle permet de mieux comprendre la manière dont le climat impacte la diversité des arbres fruitiers sauvages, question urgente dans le cadre du changement climatique. L’étude des génomes de ces populations aidera à déterminer les gènes impliqués dans l’adaptation au climat. Cette étude est aussi le point de départ des programmes de conservation d'un parent sauvage d'un fruitier emblématique, car il caractérise les variations phénotypiques et génétiques de populations qui peuvent être utilisées comme sources ex-situ pour enrichir le patrimoine génétique du pommier cultivé (Malus domestica). Certains des plants inclus dans l’étude ont été plantés dans plusieurs vergers en France (https://www.ideev.universite-paris-saclay.fr/dans/le-verger), sont mesurés chaque année pour plusieurs traits phénotypiques, et ont leurs génomes séquencés. Certains traits liés à l'adaptation au changement climatique pourraient être introduits dans les futures variétés de pommes que nous mangerons. Un programme de médiation scientifique est mené par l’équipe sur ces thématiques (« Ya comme un pépin pour la planète », https://github.com/CornilleAmandine/wild_apple_orchard), avec de nombreuses associations du plateau de Saclay et aussi d’Ile de France. Une malle pédagogique et des outils sont à disposition sur le verger du plateau de Saclay. N’hésitez pas à contacter l’équipe ! 

Twitter Amandine Cornille : @CornilleAmand 

Contact : amandine.cornille@cnrs.fr

PAPPSO est une plateforme experte dans l'analyse des protéomes. Implantée sur deux sites, à l'institut MICALIS (UMR INRAE, AgroParisTech, UPSaclay - Jouy-Josas) et à l'UMR Génétique Quantitative et Evolution-le Moulon (INRAE, AgroParisTech, CNRS, UPSaclay - Gif-sur-Yvette), elle est largement ouverte à la communauté scientifique Paris-Saclay. La carte de visite de PAPPSO est aujourd’hui sa capacité unique à analyser de grandes cohortes (>100 échantillons) et des échantillons très complexes (e.g. métaprotéomique du microbiote intestinal). Elle est également fortement engagée dans le développement de méthodes analytiques et d'outils bioinformatiques.

PAPPSO débute l'année 2023 sur un nouvel élan, après une année 2022 particulièrement riche en évènements et opportunités.

Un nouveau binôme de responsables à la tête de PAPPSO. Suite aux départs à la retraite des deux fondateurs de PAPPSO, Michel Zivy et Véronique Monnet, le management de la plateforme a été récemment repris par deux ingénieures de recherche de PAPPSO. Il s’agit de Mélisande Blein-Nicolas en tant que responsable scientifique localisée sur le site de Gif-sur-Yvette, et de Céline Henry en tant que responsable technique localisée sur le site de Jouy-en-Josas. Mélisande et Céline se sont préparées pour prendre en main leurs nouvelles responsabilités et insufflent déjà une nouvelle dynamique dans PAPPSO. Elles auront à cœur de maintenir PAPPSO à un haut niveau de compétences et de qualité en tant qu’infrastructure scientifique collective bien visible dans le paysage de la protéomique française et internationale.

De nouveaux labos pour le site de Gif-sur-Yvette. Le 15 février 2022, le site de Gif-sur-Yvette quittait la Ferme du Moulon pour investir les locaux flambant neufs de l'IDEEV (Institut Diversité Ecologie et Evolution du Vivant) situés à quelques centaines de mètres (voir illustration – haut). Le déménagement des deux spectromètres de masse, instruments extrêmement sensibles, a été une véritable aventure qui s'est déroulée dans les meilleures conditions. Les appareils sont à présent bien installés dans une pièce spacieuse et lumineuse qui leur fournit d'excellentes conditions de fonctionnement.

Une nouvelle ingénieure en poste fixe sur le site de Jouy-en-Josas. Fin 2022, une nouvelle ingénieure analyste en spectrométrie de masse, Carine Machado Rodrigues, a rejoint l'équipe du site Jouy-en-Josas sur un poste fixe. Carine était en CDD sur la plateforme depuis novembre 2021. La pérennisation de son poste est une excellente nouvelle pour PAPPSO qui attendait depuis 2017 de remplacer un ancien analyste parti en mobilité. PAPPSO entame donc l'année 2023 avec une équipe renforcée (voir illustration – bas – de gauche à droite M. Blein-Nicolas, C. Henry, T. Balliau, M. Davanture, L. Oliveira Correia, W. Bienvenut, C. Machado Rodrigues, O. Langella et F. Rusconi).

De nouveaux projets de développement pour PAPPSO. La plateforme a obtenu pour 2023 un financement de l'institut Carnot Plant2Pro pour développer la protéomique végétale à haut débit. Depuis une dizaine d'années, la plateforme reçoit de plus en plus fréquemment des demandes d'analyse de grandes cohortes d'échantillons végétaux, toutes liées à des projets de recherche en amélioration végétale ou en agro-écologie. Par le passé, PAPPSO s'est déjà illustrée pour sa capacité à traiter un grand nombre d'échantillons dans deux projets phares : le PIA Amaizing avec plus de 1000 échantillons de maïs traités et l'ANR Proteocardis avec près de 500 échantillons du microbiote intestinal humain analysés. Cependant, l'accroissement des demandes d'analyse de grandes cohortes nécessite que la plateforme augmente fortement ses débits d'analyse pour éviter l'engorgement. Le financement obtenu permettra le recrutement d'un ingénieur d'étude pendant un an et de deux stagiaires afin de mener les développements analytiques nécessaires. Ces dernières années, on note également un engouement croissant pour les études sur le rôle des vésicules extracellulaires (VE). Longtemps négligées car préposées au transport des débris cellulaires, ces VE ont été décrites comme jouant un rôle dans le transport de matériel biologique entre cellules. PAPPSO s'est engagée dans des développements analytiques pour l'étude des VE, dont les protéines en très faibles quantités sont difficiles à détecter par spectrométrie de masse. Ces développements ont été initiés dans le cadre de projets sur l’étude des protéines de vésicules plasmatiques (Laurent Galio, UMR BREED, Jouy-en-Josas) et de vésicules utérines (Laurent Galio et Esther Dos Santos, UVSQ). Des études se poursuivent dans le cadre d'une collaboration avec les chercheurs de l'équipe MuSE (Mariane DePaepe, UMR Micalis, Jouy-en-Josas) visant à étudier la composition protéique de vésicules des bactéries du microbiote intestinal chez des patients atteints de la maladie Crohn.

Aussi, le 25 novembre 2019, la plateforme publiait son premier FOCUS PLATEFORME ! Plateforme d'Analyses Protéomiques de Paris Sud-Ouest (PAPPSO) : de la Protéomique à la Métaprotéomique, à la recherche de biomarqueurs ! Le relire ?

Contact : Céline Henry (celine.henry@inrae.fr) ; Mélisande Blein-Nicolas (melisande.blein-nicolas@inrae.fr)

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Plateforme d’Analyse Protéomique de Paris Sud-Ouest (PAPPSO). L'objectif de la Plateforme d'Analyse Protéomique de Paris Sud-Ouest (PAPPSO) est de mettre à disposition des équipes qui s'adressent à elle un équipement, une compétence scientifique et un savoir-faire adaptés aux questions posées, depuis les plus simples (identification de protéines provenant d'un organisme entièrement séquencé) jusqu'aux plus complexes (quantification relative ou semi-absolue des variations, dynamique des modifications post-traductionnelles,...), dans le cadre de collaborations et de prestations. PAPPSO réunit deux plateaux techniques complémentaires. L'un, adossé à l'UMR Génétique Quantitative et Evolution ? Le Moulon (Gif-sur-Yvette), est spécialisé dans la biologie végétale (espèces modèles et cultivées), et l'autre, adossé à l'UMR Microbiologie de l'Alimentation au service de la Santé (MICALIS, Jouy-en-Josas), est spécialisé en microbiologie, biologie animale (modèles bovin, murin) et, plus ponctuellement, en biologie humaine. Ses équipements de toute dernière génération permettent à PAPPSO de proposer la réalisation d'analyses par spectrométrie de masse, avec ou sans pré-fractionnement des protéines ou des peptides, et avec ou sans marquage isotopique. PAPPSO s'est spécialisée dans le haut débit (analyse quantitative de cohortes de grande taille), dans l'analyse d'échantillons très complexes (métaprotéomique), et dans la peptidomique. Elle développe les outils de bioinformatique et d'analyse de données qui permettent de traiter ce type d'expérience, et accompagne les utilisateurs dans l'interprétation de leurs données.

Cet éclairage est apporté dans le rapport final du Groupe de travail « One Health, contributions de la santé des plantes, des sols, de l’eau, de l’air et de l’environnement » de l’Académie d’agriculture de France, daté d’avril 2023.

L’Académie d’agriculture de France est, en effet, au cœur des enjeux One Health (« Une seule santé » ou « Un monde, une santé », ou encore « Une seule santé pour un seul monde »), dans une vision qui place les humains, les animaux, les plantes et les écosystèmes dans un environnement biotique et abiotique partagé.

Le groupe de travail, mis en place début 2021, s’est intéressé à des aspects souvent méconnus du sujet « Une seule santé » : la santé des plantes et la prise en compte des principales composantes de notre environnement (air, eau, sol), incluant les communautés microbiennes associées.

Le rapport, dont la rédaction par les académiciens signataires a été coordonnée par leur consœur Arlette Laval, apporte un éclairage riche et original sur le rôle de l’environnement dans sa diversité mais ne prétend cependant pas couvrir l’ensemble des enjeux qui lient l’agriculture à l’approche systémique de la santé.

Il constitue, néanmoins, une pierre nouvelle pour la construction de cette vision systémique.

Lire la suite ICI et inscrivez-vous au Colloque « Un monde - Une santé » : Approches pluridisciplinaires au sein de l'Université Paris-Saclay, qui aura lieu le Vendredi 16 juin 2023 (auditorium Hervé Daniel, Henri Moissan, Orsay).

Non invasif, robuste, autonome… Surnommé “le roseau de Chine” et cultivé en France depuis les années 2000, le miscanthus a plus d’un atout dans sa tige. Doté de nombreuses vertus écologiques, il est considéré comme une “plante d’avenir”.

Aline Voxeur est chargée de recherche INRAE à l’Institut Jean-Pierre Bourgin - IJPB (INRAE/AgroParisTech/UPSaclay, Versailles) au sein de l’équipe Glycanes et Signalisation - GAS depuis 2020. Elle travaille sur la caractérisation structurale et le rôle des oligosaccharides dans la régulation des mécanismes de croissance et de défense chez les plantes. Ces oligosaccharides sont issus du remodelage et/ou de la dégradation du continuum paroi végétale/membrane plasmique et certains possèdent une activité biologique. Ces derniers sont reconnus par des récepteurs membranaires et activent différentes voies de signalisation.

Depuis toute petite, Aline Voxeur aime la vie au grand air et voulait créer sa propre ferme. Mais au cours de ses études universitaires, elle s’est passionnée pour la recherche. Par la suite, son ambition de devenir agricultrice a été revue à la baisse. Aujourd'hui, elle se contente de cultiver un potager et elle ne regrette en rien de s'être engagée dans une carrière dans les sciences de la vie.

Elle a effectué ses études universitaires de Biochimie à l’Université de Rouen et a découvert le monde de la recherche en travaillant à l'interface entre la biologie végétale et la chimie structurale. Sa thèse portait sur l’étude de relation structure/fonction du rhamnogalacturonane II, le polysaccharide végétal le plus complexe connu à ce jour. Elle se passionne pour la glycobiologie, et persévèrera dans ce domaine. En 2012, elle a ensuite réalisé un premier postdoctorat dans le laboratoire de Stephen Fry, à l’Université d’Edimbourg, Royaume Uni. Elle y apprendra que pour être un bon scientifique, il est inutile de maîtriser des techniques de pointe si l’on ne sait pas d’abord poser les bonnes questions. Elle intègre l’IJPB en 2013 dans le cadre d’un premier postdoctorat, puis d’un second qui l’amènera à travailler avec Samantha Vernhettes sur la caractérisation fonctionnelle des oligogalacturonates et plus largement sur tous les fragments issus de la paroi cellulaire et de la membrane plasmique. Elle utilise des techniques de chromatographie liquide couplée à la spectrométrie de masse pour identifier de nouvelles structures oligosaccharidiques endogènes. Elle y associe des approches de génétique, de physiologie végétale, de biologie moléculaire et de biochimie pour produire ces oligosaccharides in vitro et comprendre leur rôle en tant que molécules de signalisation, dans la régulation du continuum paroi cellulaire/membrane plasmique. L’identification de nouveaux oligosaccharides biologiquement actifs et leur production à partir de la biomasse pourraient être exploitées en agriculture afin de développer de nouvelles approches de biocontrôle.

« En essayant continuellement on finit par réussir. Donc : plus ça rate, plus on a de chance que ça marche. » - Jacques Rouxel / Les Shadoks

Contact : aline.voxeur@inrae.fr

L'équipe CLand est heureuse d'annoncer qu'elle organisera, le 18 avril 2023, le séminaire international " Intersectoral complexity of the global food system". Ce séminaire réunira six chercheurs de renom et les échanges seront dirigés par des membres du comité exécutif du projet. Il se tiendra au Campus AgroParisTech/INRAE, 22 place de l'Agronomie, à Palaiseau. 

Au cours de la fin du dernier millénaire, sous l'impulsion des politiques économiques néolibérales, le commerce international des matières premières alimentaires a connu une nette accélération, au point que l'on peut aujourd'hui parler d'une "révolution commerciale".

L'objectif de ce séminaire est de fournir des pistes de réflexion en donnant un aperçu des différents points de vue sur les systèmes agro-alimentaires mondiaux, impliquant différents secteurs et disciplines. Six orateurs exploreront les thèmes suivants : le lien eau-alimentation et la santé humaine (Maria Cristina Rulli), l'accaparement de l'eau (Davide Danilo Chiarelli), les compromis liés à la sécurité de l'eau, la vulnérabilité et les iniquités (Paolo D'Odorico), les flux mondiaux d'azote (Gilles Billen), les pertes et gaspillages alimentaires (Barbara Redlingshöfer), et les aspects politiques (Eve Fouilleux). Les présentations montreront la complexité et les compromis caractéristiques des systèmes agro-alimentaires mondiaux sous différents angles. A la fin du séminaire, une table ronde explorera des questions spécifiques concernant les leviers possibles dans la quête d'une durabilité des systèmes agro-alimentaires.  

Vous trouverez l'ordre du jour, ainsi que le formulaire d'inscription, sur le site web de CLand.

Ce séminaire sera sans aucun doute un événement majeur pour le projet CLand, et nous espérons que vous serez nombreux à être intéressés et à vouloir vous joindre à nous le 18 avril prochain.

L'université Paris-Saclay et l'Inrae viennent de signer une convention pour renforcer leur collaboration. Objectif : développer des recherches communes dans les domaines des sciences du vivant, de l'agriculture, ou encore des sciences humaines.

Déjà partenaires, l université Paris-Saclay et l'institut national de recherche pour l'agriculture, l'alimentation et l' environnement (Inrae), renforcent encore leurs liens, notamment dans le domaine des sciences humaines et sociales. Ce dernier rapprochement s'est concrétisé par la signature d'un accord-cadre de partenariat entre Estelle Iacona, présidente de l'université Paris-Saclay, et Philippe Mauguin, président-directeur général de l'Inrae, en présence d'Alexandre Pery, directeur de la recherche et de l'innovation d' AgroParisTech. « Ce partenariat va nous permettre de renforcer nos collaborations, en particulier pour contribuer à l'élaboration de réponses aux grands enjeux qui se posent dans le cadre du changement climatique », indique Loïc Lepiniec, ingénieur agronome, directeur de recherche à l'Inrae.

Lire l'article dans Les Echos

Des chercheurs de l’Institut des Sciences des Plantes de Paris Saclay (IPS2, CNRS/UPSaclay, Gif-sur-Yvette), en collaboration avec des chercheurs de l’Université de Perpignan, ont montré que la S-nitrosylation régule l'activité de HDA19 et constitue un mécanisme de détection redox pour la régulation chromatinienne de la tolérance des plantes au stress. Ces résultats ont été récemment publiés dans The Plant Journal.

L'histone désacétylase HDA19 d'Arabidopsis régule l'expression d'un large éventail de gènes impliqués dans le développement des plantes et leurs réponses aux stress. La manière dont cette enzyme perçoit les variations cellulaires, en lien avec les changements de l'environnement de la plante, pour contrôler son activité n'est pas encore claire. HDA19 est nécessaire à l'homéostasie redox cellulaire et à la tolérance des plantes au stress oxydatif. Dans ce travail, les auteurs montrent que l'HDA19 est modifiée de manière post-traductionnelle par S-nitrosylation sur 4 résidus cystéine (Cys). La S-nitrosylation de l'HDA19 dépend du niveau d'oxyde nitrique (NO) cellulaire, qui est augmenté en cas de stress, et stimule l’enrichissement nucléaire de HDA19.

Ce travail a permis de préciser que la Cys137 de HDA19 est impliquée dans sa S-nitrosylation basale et qu’elle est induite par le stress et nécessaire aux fonctions de HDA19 dans les contrôles épigénétiques chez Arabidopsis.

Légende Figure : Modèle proposé de la réponse de l'HDA19 au stress oxydatif. Le stress oxydatif entraîne une accumulation de NO dans les cellules, ce qui renforce la S-nitrosylation de l'HDA19. La S-nitrosylation stimule l'enrichissement nucléaire de l'HDA19 et l'activité de l'histone désacétylase pour éliminer les marques H3K14ac et réprimer l'expression des gènes liés au stress.

Contact : dao-xiu.zhou@universite-paris-saclay.fr

La plateforme « épigénomique et recherche translationnelle » (EPITRANS) de l’IPS2 (Institute of Plant Sciences Paris-Saclay, UEVE/INRAE/CNRS/UPSaclay/Université de Paris, Gif-sur-Yvette) est une infrastructure scientifique collective (ISC) de l’INRAE, labellisée IBISA et certifiée Iso9001. Elle a pour mission de développer et de mettre à disposition de la communauté scientifique des outils de génétique haut-débit, directe et inverse, chez les espèces cultivées. Elle propose d’identifier les gènes et les régulations épigénomiques majeurs contrôlant les caractères d’intérêts agronomiques puis à créer des allèles qui permettent d’améliorer la performance des plantes. Elle se positionne comme pierre angulaire entre la recherche fondamentale et la recherche appliquée, sur le territoire Paris-Saclay, mais aussi au niveau national et international.

Depuis sa création, la plateforme EPITRANS exploite des collections de mutants chez le pois (Dalmais et al., Genome Biol. 2008) et plus récemment chez le lupin (ANR MicroLUP, projet-ANR-19-CE13-0029), deux espèces de légumineuses. Étant donné leur capacité à fixer l'azote atmosphérique, le développement de ces cultures est essentiel à la transition agro-écologique. Parmi les légumineuses, le soja est la première source de protéines par hectare pour l’alimentation animale et humaine. La France en importe massivement car elle n’est pas auto-suffisante en graines produites localement. Pour réduire cette dépendance et assurer les prévisions de croissance en surface de culture, il est nécessaire de créer des variétés non génétiquement modifiées adaptées aux climats européens qui favoriseront l’expansion vers le nord tout en répondant aux futurs besoins alimentaires. C’est pourquoi, la plateforme s’engage, au travers de deux projets de recherche, SOYADAPT et SOYSTAINABLE, respectivement démarrés en 2022 et 2023, à créer deux collections de mutants induites. Ce travail est réalisé en collaboration avec des partenaires privés (dont RAGT et LIDEA) et publics (dont l’Institut de Recherche en Horticulture et Semences). L’objectif de la plateforme est d’obtenir 10 000 lignées M2 mutées, induites pour moitié par un agent chimique (l’EMS) et pour l’autre par un agent physique (les fast-neutrons). Parmi ces collections, la plateforme réalisera à la demande de ces partenaires de la détection de mutations dans des régions ciblées du génome (criblages TILLING).

En savoir plus sur ces deux projets ?

• SOYADAPT (2022-2025) - développement de variétés de soja adaptées au semis précoce par la création de nouvelles ressources génétiques et l'identification de nouveaux allèles de gènes cibles ; projet financé par le consortium PlantAlliance, coordonné par Julia Buitink, INRAE IRHS Angers.
• SOYSTAINABLE (2023-2029) - vers une source de protéines de soja local et durable en alimentation humaine résiliente au changement climatique ; projet financé par l’ANR (ANR-22-PLEG-0003), AAP Plan Investissement d’Avenir (PIA4) « Développer les protéines végétales et diversifier les sources de protéine » Volet 1 – protéines de légumineuses (Plan France 2030, France Relance), coordonné par Jean-Malo Couzigou, Université Toulouse Paul Sabatier III.

Contact : marion.dalmais@inrae.fr

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IPS2 / Epitrans. La plateforme EPIgénomique et recherche TRANSlationnelle (EPITRANS), Infrastructure Scientifique Collective (ISC) de l'INRAE, a pour missions de valoriser la recherche fondamentale en transformant les idées en produits et de faire le lien entre le chercheur et le secteur économique. Elle s'intéresse aux allèles et épi-allèles qui améliorent la performance des plantes dans un environnement de plus en plus contraint et plus particulièrement chez les espèces d'intérêt agronomique. Son activité consiste à développer et à mettre à disposition de la communauté scientifique des outils de génétique haut-débit, forward et reverse, chez les végétaux, notamment lorsque les études traditionnelles de génétiques ne peuvent s'appliquer (transformation génétique). Cinq outils sont ainsi proposés : le clonage positionnel par NGS, le TILLING (« targeted Induced Local Lesion IN Genome ») et l'ECO-TILLING, l'Epigénomique et le CRISPR. Le premier permet de cloner des gènes d'intérêts agronomiques pour ensuite étudier leur(s) fonction(s) par TILLING, par recherche de modifications épigénomiques, ou encore par édition du génome via le système CRISPR (selon les espèces). Le TILLING s'appuie sur la production de larges collections (<5000 lignées) de plantes mutées ou de collections de germoplasmes (ECOTILLING) combinée à une identification rapide et systématique des mutations dans les séquences cibles. Ces allèles, non génétiquement modifiés, sont proposés aux sélectionneurs pour améliorer leurs lignées élites en leur offrant une alternative aux collections limitées de germoplasmes. C'est pourquoi, la plateforme a des liens étroits et durables avec le secteur industriel dans différents domaines d'applications (Limagrain, Gautier Semence, Rijk Zwaan, Symrise). EPITRANS est leader en Europe dans le domaine de la recherche translationnelle de par la richesse de ses collections de mutants (260 000 lignées) et par la diversité des espèces cultivées disponibles (13 au total). La plateforme est labellisée par le GIS-IBISA (Infrastructures en Biologie Santé et Agronomie) et est certifiée Iso9001.

Le tant attendu MOOC Botanique 2 "Les plantes et leurs usages" est enfin arrivé sur Tela Formation ! Accompagnés d’experts (ethno)botanistes et pédagogues, ce MOOC vous invite à vous initier et progresser dans la reconnaissance des plantes par la découverte de 17 grandes familles botaniques et de nombreux usages anciens et actuels : se nourrir, se soigner, se vêtir, se loger et s’outiller ou encore créer du lien.

Au fil des 7 semaines de formation, vous aurez accès à des vidéos de cours, des activités pratiques, des quiz pour vous évaluer, des badges à gagner et des forums pour échanger.

Une attestation vous sera délivrée à la fin de votre formation. Pour participer à cette aventure collaborative, inscrivez-vous dès maintenant sur la plateforme Tela Formation.

• Voir le teaser du MOOC : bit.ly/teaser-MOOC-Bota2
• Inscriptions (aide) : https://mooc.tela-botanica.org/course/view.php?id=638
• Communiqué de presse : bit.ly/moocbota2cp
• Début du cours : mercredi 10 mai 2023 à 10h

Sophie Nadot et Xavier Aubriot (laboratoire Ecologie Systématique et Evolution - ESE CNRS/AgroParisTech/UPSaclay, Gif-sur-Yvette) ont participé à l’élaboration de ce MOOC.

Le MOOC Botanique 2 "Les plantes et leurs usages" est produit par Tela Botanica, en partenariat avec l'Université Paris-Saclay, en collaboration avec On Passe à l'Acte Production, l'Encyclopædia Universalis, le Jardin des Plantes de l'Université de Montpellier, La Salamandre et la Société botanique de France. Il est financé par l'Office français de la biodiversité, la fondation Nature & Découvertes, l'Université Paris-Saclay (Graduate School Biosphera) et Tela Botanica (dons).

Outre son action dans la régulation de l'épissage, le facteur SmD1b favorise l'extinction post-transcriptionnelle des transgènes sens (S-PTGS) (Elvira-Matelot et al., 2016). Dans une étude récente publiée dans The Plant Cell, l’équipe « Epigénétique et petits ARNs » epiARN de l’Institut Jean-Pierre Bourgin - IJPB (INRAE/AgroParisTech/UPSaclay, Versailles), en collaboration avec l’Institut des Sciences des Plantes - Paris-Saclay (IPS2) et l’Institut Max Plank (Allemagne), montre que le facteur d’épissage PRP39a favorise également le S-PTGS chez Arabidopsis thaliana.

Cependant, les actions de PRP39a et de SmD1b semblent distinctes à la fois dans l'épissage et dans le S-PTGS. En effet, l'analyse par RNAseq du niveau d'expression et de l'épissage des ARN messagers et des ARNs non codants chez les mutants prp39a et smd1b montre différents ensembles d’ARN dérégulés. De plus, des analyses de doubles mutants impliquant prp39a ou smd1b et des mutants affectés dans le contrôle de la qualité de l'ARN (RQC) mettent en évidence des interactions génétiques distinctes entre SmD1b et PRP39a les machineries nucléaires de RQC, suggérant des rôles non redondants de SmD1b et PRP39a dans l'interaction RQC/PTGS. En faveur de cette hypothèse, un double mutant prp39a smd1b présente une suppression accrue du S-PTGS par rapport aux simples mutants. Étant donné que les mutants prp39a et smd1b (i) ne montrent aucun changement majeur dans l'expression des composants des machineries PTGS et RQC, (ii) n’affectent pas la production des petits ARNs endogènes, et (iii) n'altèrent pas le PTGS induit par des transgènes en répétitions-inversées qui produisent directement de l'ARN double brin (IR-PTGS), PRP39a et SmD1b semblent agir de façon synergique pour promouvoir une étape spécifique du S-PTGS.

L’ensemble de ces résultats suggèrent qu’indépendamment de leurs rôles spécifiques dans l'épissage, PRP39a et SmD1b limitent la dégradation 3'->5' et/ou 5'->3' des ARNs aberrants dérivés des transgènes dans le noyau, favorisant ainsi l'exportation de ces ARNs aberrants vers le cytoplasme où leur conversion en ARNs double brin initie le S-PTGS.

Contact : herve.vaucheret@inrae.fr

La technologie CRISPR/Cas9 facilite l’analyse fonctionnelle des gènes et débouche sur un grand nombre d’applications. L’édition du génome par ce biais - c'est-à-dire la modification ciblée de la séquence d'un gène - est très efficace chez les plantes, comme chez les animaux. Dans la majorité des cas, cette technologie requiert le passage par la culture in vitro de tissus végétaux pour la régénération d'individus édités. Malgré des décennies d'améliorations empiriques progressives, les méthodes de culture in vitro permettant la transformation génétique restent un goulot d'étranglement important pour un grand nombre d’espèces végétales. Ainsi, toute avancée technique qui accélère la régénération des plantes est la bienvenue.

Dans un article paru dans Plant Methods, des chercheurs de l’Institut Jean-Pierre Bourgin - IJPB (INRAE/AgroParisTech/UPSaclay, Versailles) ont mené une étude sur une plante modèle, Brachypodium distachyon, proche des blés et de l'orge, adoptée par une large communauté internationale pour décortiquer les mécanismes biologiques chez les monocotylées. Antérieurement, la production de plantes de B. distachyon transgéniques nécessitaient environ 4 mois. Sur la base d’une analyse fine des mécanismes cellulaires impliqués dans la régénération, les chercheurs ont réussi à écourter ce processus de moitié. Afin de démontrer l'utilité de leur approche, ils ont produit en quelques semaines des plantes portant des mutations dans deux gènes codant pour des nitrates réductases, enzymes essentielles pour l’assimilation de l’azote par les plantes.

Des raccourcis similaires pourront être introduits dans les protocoles utilisés pour la transgénèse et l'édition du génome d'autres espèces végétales, dont les céréales.

Légende Figure : Aperçu de la méthode décrite dans cette étude (Soulhat et al., 2023) en comparaison avec le protocole de transformation génétique de Brachypodium distachyon de référence (Vogel & Hill, 2008). En bleu, étapes de culture in vitro sur milieu contenant de l'auxine ; en vert, sur milieu de régénération sans auxine ; en brun, sur milieu d'enracinement. Les flèches en arc marquent le transfert d'explants entre boîtes de culture. Tr. : transformation génétique des tissus végétaux.

Contact : oumaya.bouchabke@inrae.fr

Global food systems face unprecedented challenges from climate change, extreme weather events, land and water constraints, biodiversity loss, soil degradation, market volatility, and other environmental and socioeconomic crises. These challenges coincide with intensifying global demand for food, putting additional strain on our agri-food systems. Over the last 60 years, the modernization and globalization of agriculture have increased per capita food supplies overall, helping to expand global availability of a limited number of major crop plants. These efforts have resulted in increased homogeneity of diets worldwide and have narrowed the total diversity of crop species that contribute significantly to diets at the global level (Fig. 1) (1). Today, most of humanity depends on only a handful of crops for a majority of their calories, and the relative importance and availability of minor and geographically restricted food plants have decreased (see https://alliancebioversityciat.org/changing-global-diet for more information). This narrowing of crop diversity introduces a degree of vulnerability into our agri-food systems that is increasingly problematic. In addition, the environments in which the major food staples have traditionally flourished are becoming progressively more erratic and unpredictable, further jeopardizing the future of food security.