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Stage:24
From Master 2 Recherche Biosciences Végétales
Laboratoire d'accueil : Laboratoire Interactions Plantes Microorganismes (LIPM), UMR INRA-CNRS 441-2594
Equipe d'accueil : Génétique et génomique des réponses aux stress abiotique et biotique du tournesol (Helianthus annuus L.)
Encadrant(e)(s) : Nicolas Langlade / nicolas.langlade@toulouse.inra.fr /Tel : 05 61 28 54 58
Contexte scientifique
Les protéines DELLA sont des facteurs de transcription qui intègrent les signaux de différentes hormones comme les gibbérellines, l’éthylène, l’acide jasmonique. Elles répriment la prolifération cellulaire et l’expansion à l’origine de la croissance des organes qui sont contrôlées par les gibbérellines. Elles sont impliquées dans l’initiation florale , le développement des fruits, la protection contre les ROS et la réponse au stress salin.
Par ailleurs, l’adaptation des plantes à leur environnement abiotique (sécheresse, salinité, carence) a produit une immense variation physiologique et développementale. Comme les signaux de l’environnement et le programme développemental est traduit en signaux hormonaux et que les protéines DELLA sont des facteurs de transcription, elles ont une situation clé de « hub » dans les réseaux de signalisation et génétiques.
Un des objectifs de l’équipe est d’identifier la nature des changements moléculaires à l’origine de l’adaptation des plantes à leur environnement. Quels en sont les effets phénotypiques? Comment la variation naturelle est distribuée au sein des réseaux de gènes et quelle est l’influence de la sélection naturelle sur leur structure ?
Pour répondre à ces questions, nous avons choisi le genre Helianthus, dont le tournesol fait partie, qui est présent dans des environnements très variés (désert de sable, marais salins, prairie) en Amérique du Nord. Il permet des approches génomique (puce ADN, ressources bioinformatiques), physiologique et génétique (croisements interspécifiques et introgressions dans le matériel cultivé).
Les gènes codant les protéines DELLA constituent des candidats privilégiés dans cette approche du fait de leur haute connectivité dans les réseaux géniques et de signalisation.
Equipe d’accueil
L’équipe de génétique et génomique du tournesol au LIPM a été créé il y a 2 ans. Nous avons développé des méthodologies d’étude du stress hydrique en champ, en serre et en conditions hydroponiques. De plus nous développons des outils bioinformatique et transcriptomiques sur le tournesol en collaboration avec des partenaires publics et privés.
Objectif
Le travail consistera à identifier chez le tournesol, les protéines homologues aux DELLA grâce aux outils bioinformatiques développés dans l’équipe (www.heliagene.org). Le ou la candidat(e) étudiera ensuite la régulation de leur expression par différentes hormones végétales et par les stress osmotique et salin en culture hydroponique. Ce travail se fera sur un ensemble de génotypes de tournesol cultivés et sur du matériel sauvage provenant d’environnements variées.
Le candidat mettra en relation ces données transcriptomiques avec des données à compléter de polymorphisme de séquence de ces gènes pour comprendre les bases moléculaires de l’adaptation du tournesol sauvage à son environnement abiotique.
Techniques
qRT-PCR, PCR, séquençage, bioanalyse et analyse bioinformatique