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Dernière mise à jour : Mai 2021

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PhenoArch

PhenoArch
© INRAE-LEPSE
PhenoArch est une plateforme de phénotypage dédiée à l'analyse des déterminismes génétiques de la réponse des plantes (croissance, transpiration, développement) aux conditions environnementales en particulier la sécheresse, la température et la lumière.

PhenoArch est la plate-forme la plus récente au sein de M3P. Elle est dédiée principalement à l'étude de la variabilité génétique mais peut aussi être utilisé pour analyser de larges collections de plantes transgéniques.

Installée dans une serre de 350 m², elle est basée sur un convoyeur qui transporte 1700 plantes en pots entre des espaces d'irrigation et une chambre d’imagerie. Elle permet de réaliser des études d'association multi-trait sous un état contrasté de l'eau du sol et des scénarios climatiques. Les caractéristiques mesurées sont la biomasse (via les biovolumes), la transpiration et l'architecture. Les images recueillies et le suivi du poids des pots permettent d'estimer la croissance et la transpiration et d'estimer l'efficience d'utilisation de l'eau. Des pipelines d'analyse permettent d'estimer le rayonnement incident ainsi que le rayonnement intercepté par chaque plante et en déduire l'efficience d'utilisation du rayonnement.

PhenoArch est couvert de capteurs environnementaux permettant d'estimer les conditions perçues par les plantes à chaque instant. Le débit de PhenoArch lui permet d'être utilisé pour des analyses de génétique d'association ainsi que pour de la sélection génomique.

Nous développons également des algorithmes pour inférer l'efficacité de l'utilisation des rayonnements et l'efficacité de l'utilisation de l'eau. La plate-forme est la mieux adaptée aux études sur la diversité et à la génétique quantitative. Au cours des 4 dernières années, il a été utilisé avec succès avec du maïs, du blé, de la vigne, du pommier et du coton.

Ses principales caractéristiques sont :

  • Un débit de 1680 plantes, la taille d'un panel pour des études d'associations génétiques,
  • Le contrôle et la mesure des conditions environnementales ressenties par la plante avec une résolution temporelle de la minute,
  • Des mesures précises de l'architecture de la plante, la surface foliaire, la taille des organes, le volume des plantes (biomasse). Ces mesures à un pas de temps journalier sont couplées avec des mesures de la croissance et de la transpiration au pas de temps de la minute.
  • Une interface avec des modèles permettant d'analyser la complexité des jeux de données, et d'extraire les paramètres génotypiques pouvant être utilisés ensuite pour prédire le comportement des plantes étudiées dans différents scénarios climatiques.

Exemple d'une expérimentation réalisée sur PhenoArch :

Contexte

Étudier l'association entre les polymorphismes génétiques et les traits phénotypiques est un défi majeur dans les études génomique.
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Caractéristiques

Ses principales caractéristiques sont un débit de 1680 plantes, le contrôle et la mesure précise des conditions environnementales, des mesures...
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Équipements

Phenoarch est équipée d'un convoyeur à haut-débit, d'une station d'irrigation, d'un module de caractérisation de l’environnement, d'un module...
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Équipe

Une équipe pluridisciplinaire est dédiée à la plateforme. Elle assiste les utilisateurs lors de la mise en place, la conduite de...
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Applications réalisées

Applications réalisées

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Publications

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