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Sécurité alimentaire et défi démographique (DS05) 2017
Projet BUGSTER

Mécanismes moléculaires contrôlant la balance entre croissance et défenses chez les plantes, et influence du réchauffement climatique

Les plantes doivent croître suffisamment rapidement pour rivaliser avec leurs voisins, et résister aux agressions permanentes d’agents pathogènes. Plutôt que d'arrêter leur croissance pour se défendre, les plantes établissent souvent un équilibre entre croissance et défense, afin de satisfaire des demandes simultanées et pourtant métaboliquement conflictuelles. Comprendre les relations entre mécanismes de croissance et ceux contrôlant les voies de défense des végétaux est une question centenaire, qui a été formulée empiriquement comme le «dilemme des plantes». Les rares études sur le sujet indiquent que les plantes utilisent un ensemble complexe de mécanismes de signalisation pour faire face à ce dilemme. Une meilleure compréhension des principales étapes et de la structure hiérarchique des réseaux de signalisation qui gère ces dilemme entre «croissance» et «défense» serait bénéfique à la fois: i) à la communauté scientifique qui cherche à comprendre les mécanismes fondamentaux intégrant la perception d'un pathogène particulier tout en subissant des changements de développement dynamiques et coordonnés; ii) à la société car des réelles perspectives appliquées utilisant les bases moléculaires des compromis entre défense et croissance peut contribuer à une meilleure productivité et qualité des productions agricoles.
Afin de réguler le flux des ressources disponibles vers des programmes gouvernant la croissance ou les défenses, les plantes surveillent leur environnement à la recherche de signaux spécifiques et les transforment en réponses moléculaires complexes. Pourtant, les bases moléculaires assurant une répartition optimale d'investissements coûteux mais bénéfiques pour la défense au détriment des processus de croissance sont très peu connus. Un nombre croissant d’études montrent qu’une interaction plante-pathogène peut également être modulé via des hormones favorisant la croissance comme les brassinosteroïdes (les stéroïdes des plantes ci-après dénommées BR) ou bien le réchauffement climatique. Toutefois, l’impact des BRs et de l’augmentation de température est peu décrit pour les racines qui sont particulièrement exposées à divers agents pathogènes. L'un des objectifs principaux du projet (BUGSTER) est de définir comment la température, les BRs et les voies de signalisation de défense sont interconnectées au niveau racinaire pour aider les plantes à réguler les nombreuses décisions de compensation de la croissance et des réponses de défense qu'elles devront prendre tout au long de leur vie.
La réussite de BUGSTER permettra une meilleure compréhension des mécanismes qui modulent les compromis de défenses de croissance dictées par la température et les hormones stéroïdes végétales. Les activités de recherche prévues dans le cadre de BUGSTER s'appuieront sur un projet de recherche interdisciplinaire et international réunissant deux grands groupes de recherche et institutions de France et d'Autriche, possédant une vaste expertise en matière de signalisation des BRs, d'immunité des plantes, de biologie cellulaire et de développement. BUGSTER fournira une excellente plateforme pour former de jeunes scientifiques qui seront non seulement capables de travailler et de comprendre les processus de développement des plantes face à l'immunité des plantes, mais aussi de comprendre les réponses de la défense des plantes dans le contexte de facteurs endogènes comme les hormones stéroïdes, et de facteurs environnementaux variables comme le réchauffement climatique.

Partenaires

I2BC Institut de biologie intégrative de la cellule

 Plant Cell Signalling at the interface of Growth and Defences

Aide de l'ANR 545 999 euros
Début et durée du projet scientifique - 36 mois

 

Programme ANR : Sécurité alimentaire et défi démographique (DS05) 2017

Référence projet : ANR-17-CE20-0026

Coordinateur du projet :
Monsieur Vert Grégory (Institut de biologie intégrative de la cellule)

 

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L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.