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Concepts et outils de modélisation pour l'analyse de la plasticité phénotypique des céréales sous contraintes abiotiques : cas du stress hydrique chez le riz

Delphine Luquet, Jean Christophe Soulié
CIRAD, AIVA
le 03/04/2009 à 11:00

Résumé

Pour profiter des outils moléculaires existants dans une démarche de sélection variétale, il devient incontournable de cibler des processus biologiques "fins", à bases génétiques plus simples et exempts de "bruit" environnemental. L’enjeu est d’autant plus fort aujourd’hui dans un contexte de changement et fluctuation climatique (eau, T° ...) où il s’agit de sélectionner pour des caractères adaptatifs, à l’origine de phénotypes "plante" multiples pour un même génotype. Notre objectif est de proposer une approche de modélisation formalisant le contrôle génétique et environnemental des processus de morphogénèse de la plante (riz, plante modèle) et de sa plasticité en réponse à l’environnement. Cette approche a pour vocation 1) d’appuyer le phénotypage de caractères élémentaires (paramètre de modèle) constituant le système complexe étudié et 2) d’explorer des idéotypes variétaux (combinaisons de paramètres) pour un environnement donné. Une fois présentés les concepts du modèle ainsi développé (Ecomeristem basé sur la plate-forme EcoTrop v4), nous démontrerons son intérêt pour explorer l’impact de caractères élémentaires sur la morphogénèse du système "plante" dans un environnement donné, et comprendre ses propriétés émergeantes. L’adéquation entre le champ d’applications du modèle et les caractéristiques de l’environnement de modélisation l’hébergeant sera ensuite illustrée, notamment par son couplage en cours avec une approche de modélisation 3D des plantes, en vue de développer un modèle structure/fonction particulièrement adapté à l’exploration d’idéotypes pour des environnements de culture de plus en plus fluctuants.