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Dernière mise à jour : Mai 2018

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LEPSE

MAGE : Modélisation et Analyse de l'interaction Génotype Environnement

Objectifs et méthodologies

Nous cherchons à identifier les traits et les allèles qui peuvent donner un avantage comparatif (rendement, stabilité et résilience des rendements, bilan environnemental, services écosystémiques,…) dans des scénarios climatiques affectés par les changements climatiques, comprenant des périodes de sécheresse et de température élevée, dans différents systèmes de culture et pratiques culturales .

La stratégie de MAGE repose sur le fait que chaque trait / allèle associé à la tolérance à une contrainte environnementale, peut avoir des conséquences positives ou négatives sur le rendement, selon le scénario environnemental et la conduite de culture (G x E x M).

Dans ce contexte, MAGE adopte une approche innovante faisant appel à la génétique quantitative, la dissection écophysiologique, le phénotypage à haut débit et la modélisation des cultures.

1) Nous analysons les profils temporels des vitesses d’expansion (feuilles, soies de maïs, parties aeriennes de plantes entières,…), tallage, developement reproducteur, transpiration, dans des scénarios environnementaux contrastés de déficit hydrique, de demande évaporative, de CO2 et de rayonnement, et développons des modèles écophysiologiques à l’échelle du processus.

2) Nous analysons la variabilité génétique de ces processus, ainsi que l'ensemble des contraintes et corrélations génétiques entre les traits définissant l'ensemble des possibilités de réponses aux contraintes abiotiques chez les céréales. MAGE pilote des réseaux d'essais au champ et de phénotypage à haut débit en plates-formes (M3P) chez le maïs et le blé, pour des panels de diversité et une nouvelle diversité génétique actuellement enfermée dans du matériel de maïs mal adapté. Nous analysons les contrôles génétiques de ces paramètres / traits par des analyses de génétique quantitative.

3) Nous développons des modèles de cultures (SiriusQuality pour le blé et le maïs Sirius), notamment pour analyser les conséquences de la variabilité génétique sur la production végétale dans divers scénarios.

Publications significatives (2016-2019)

Baumont M, Parent B, Manceau L, Brown H, Driever SM, Muller B, Martre P (2019) Experimental and modeling evidence of carbon limitation of leaf appearance rate for spring and winter wheat. Journal of Experimental Botany 70: 2449-2462. doi:10.1093/jxb/erz012.

Millet E, Kruijer W, Coupel-Ledru A, Alvarez Prado S, Cabrera Bosquet L, Lacube S, Charcosset A, Welcker C, van Eeuwijk F, Tardieu F (2019) Genomic prediction of maize yield across European environmental conditions. Nature Genetics 51: 952-956. doi:10.1038/s41588-019-0414-y.

Muller B, Guédon Y, Passot S, Lobet G, Nacry P, Pagès L, Wissuwa M, Draye X (2019) Lateral roots: random diversity in adversity. Trends in Plant Science 24: 810-825. doi:10.1016/j.tplants.2019.05.011.

Sartori K, Vasseur F, Violle C, Baron E, Gerard M, Rowe N, Ayala-Garay OJ, Christophe A, Jalón LGd, Masclef D, Harscouet E, Granado MdR, Chassagneux A, Kazakou E, Vile D (2019) Leaf economics and slow-fast adaptation across the geographic range of Arabidopsis thaliana. Scientific reports 9: 10758. doi:10.1038/s41598-019-46878-2.

Alvarez Prado S, Cabrera-Bosquet L, Grau A, Coupel-Ledru A, Millet E, Welcker C, Tardieu F (2018) Phenomics allows identification of genomic regions affecting maize stomatal conductance with conditional effects of water deficit and evaporative demand. Plant, Cell and Environment 41: 314-326. doi:10.1111/pce.13083.

Martre P, Dambreville A (2018) A Model of Leaf Coordination to Scale-Up Leaf Expansion from the Organ to the Canopy. Plant Physiology 176: 704-716. doi:10.1104/pp.17.00986.

Parent B, Leclere M, Lacube S, Semenov MA, Welcker C, Martre P, Tardieu F (2018) Maize yields over Europe may increase in spite of climate change, with an appropriate use of the genetic variability of flowering time. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 115: 10642-10647. doi:10.1073/pnas.1720716115.

Roucou A, Violle C, Fort F, Roumet P, Ecarnot M, Vile D (2018) Shifts in plant functional strategies over the course of wheat domestication. Journal of Applied Ecology 55: 25-37. doi:10.1111/1365-2664.13029.

Lacube S, Fournier C, Palaffre C, Millet EJ, Tardieu F, Parent B (2017) Distinct controls of leaf widening and elongation by light and evaporative demand in maize. Plant Cell and Environment 40: 2017-2028. doi:10.1111/pce.13005.

Gouesnard B, Zanetto A, Welcker C (2016) Identification of adaptation traits to drought in collections of maize landraces from southern Europe and temperate regions. Euphytica 209: 565-584. doi:10.1007/s10681-015-1624-8.

Millet EJ, Welcker C, Kruijer W, Negro S, Coupel-Ledru A, Nicolas SD, Laborde J, Bauland C, Praud S, Ranc N, Presterl T, Tuberosa R, Bedo Z, Draye X, Usadel B, Charcosset A, Van Eeuwijk F, Tardieu F (2016) Genome-Wide Analysis of Yield in Europe: Allelic Effects Vary with Drought and Heat Scenarios. Plant Physiology 172: 749-764. doi:10.1104/pp.16.00621.

Oury V, Tardieu F, Turc O (2016) Ovary apical abortion under water deficit is caused by changes in sequential development of ovaries and in silk growth rate in maize. Plant Physiology 171: 986-996. doi:10.1104/pp.15.00268.

Les membres de l'équipe MAGE sont :

parent

Boris Parent - CR1 INRAE

- Responsable de l’équipe MAGE
- Référent scientifique de la plateforme PhenoDyn
- Variabilité génétique ...
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Bertrand Muller

Bertrand Muller - DR INRAE - HDR

Rôle du métabolisme carboné et de la gestion du carbone dans la réponse de la croissance et du développement aux stress hydriques et thermiques
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welcker

Claude Welcker - IRHC INRAE

Variabilité génétique de l’adaptation du maïs à la sécheresse et aux températures élevées, impact sur les perform...
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Vile

Denis Vile - CRCN INRAE - HDR

Réponses des plantes aux facteurs multiples Plant responses to multiple environmental factors
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tardieu

François Tardieu - DR INRAE

François Tardieu
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Olivier Turc

Olivier Turc - CRHC INRAE - HDR

Olivier Turc
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Pierre Martre

Pierre Martre - DR INRAE

Adaptation des céréales au changement climatique
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Alexis Bediée

Alexis Bediée - TR INRAE

Préparateur en expérimentation végétale, Instrumentation physique, Assistant de prévention (AP)
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Loïc Manceau

Loïc Manceau - IE INRAE

Responsable du crop model Sirius Quality
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Suard

Benoît Suard - TR INRAE

Expérimentation végétale, instrumentation physique, responsable technique serres et plateformes, phénotypage abritées M3P
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