Le maïs est une plante d’origine tropicale aujourd’hui cultivée à des latitudes élevées dans l’hémisphère nord. Dans beaucoup de ces zones toutefois, les basses températures (< 15°C) rencontrées en début et fin de cycle de culture peuvent réduire de façon très significative les rendements. L’amélioration des plantes a permis l’extension vers le nord des aires de culture essentiellement en jouant sur une stratégie « d’évitement » des périodes de froid, en raccourcissant la durée entre semis et récolte. L’amélioration pour la tolérance reste encore largement inexplorée, notamment du fait d’une mauvaise connaissance des différentes réponses écophysiologiques induites par un stress froid et des caractères à utiliser comme critères de sélection.

Depuis 2005, l’UMR SADV a entrepris d’utiliser une approche assistée par modèle pour hiérarchiser les processus impliqués dans la réduction de biomasse en conditions froides.

- d’une part un modèle architecturé (ADEL-maize) a été utilisé pour analyser l’importance relative des différents caractères impliqués dans la morphogenèse aérienne et la photosynthèse sur une série de lignées. Cette analyse a montré que la morphogenèse, et notamment le maintient de la taille des limbes, jouaient un rôle prépondérant.

- d’autre part un modèle d’élongation foliaire a été utilisé pour analyser les effets directs et indirects (par l’intermédiaire d’un effet « mémoire » de la taille) du froid sur l’élongation foliaire. Les résultats ont montré que l’architecture elle-même contribuait à l’autorégulation de la croissance foliaire. Ils suggèrent notamment qu’en conditions froides des cornets longs agiraient comme un tampon limitant l’impact négatif du froid sur l’élongation.

Un modèle structure-fonction intégrant ces réponses à la température est en cours de construction. La robustesse de nos hypothèses et des critères de sélection associés pourra ainsi être évalué sur des jeux de données indépendants obtenus au champ en conditions fluctuantes.