Mots-Clés

variabilité génétique et épigénétique adaptation peuplier changements globaux régulation et expression des gènes

Description

Méthylation de l’ADN et plasticité phénotypique en réponse à la sècheresse chez le peuplier

Nous développons au sein du laboratoire (LBLGC, EA1207 USC1328 INRAE ECODIV, Université Orléans, équipe ARCHE http://www.univ- orleans.fr/lblgc/arche) des études sur le rôle de l’épigénétique chez les arbres, organismes pérennes avec un rôle écologique et économique majeur, en réponse aux changements climatiques. Au cours des 10 dernières années, nous avons développé une approche collaborative et intégrative allant de l’écophysiologie, la biochimie, la génétique à l’(épi)génomique sur des dispositifs expérimentaux variés en serre, pépinière ou plantations. Globalement, nos données démontrent que la méthylation de l’ADN est une source de flexibilité associée à la plasticité phénotypique et mémoire environnementale des arbres (http://www.inra.fr/Chercheurs- etudiants/Biologie-vegetale/Toutes-les-actualites/Travaux-pionniers-sur-la- memoire-de-la-secheresse-chez-les-arbres). Le rôle des mécanismes épigénétiques dans l'adaptation des arbres et la microévolution est actuellement évalué dans le cadre du projet ANR EPITREE 2018-2022 (ANR-17-CE32-0009-01, coordination S. Maury, https://www6.inra.fr/epitree-project/, labélisation par le GIS Biotechnologies vertes, et soutenu par les réseaux thématiques du CNRS RTP3E et GDR PlasPhen). Le projet ANR EPITREE a pour objectif général d’étudier le rôle de la marque épigénétique « méthylation de l’ADN » conjointement à l’expression génique et la variation allélique dans la plasticité phénotypique et l’adaptation des arbres forestiers aux environnements locaux. Nous explorons également les avantages à considérer les marques épigénétiques en plus des polymorphismes génétiques et des phénotypes dans la sélection végétale et la caractérisation des ressources génétiques afin de valider ce concept sur deux essences forestières majeures, le peuplier et le chêne, en vue de la définition d'objectifs ambitieux pour les améliorateurs et les gestionnaires de ressources génétiques forestières (https://www.elsevier.com/books/epigenetics-and-breeding/gallusci/978-0-12- 815403-8#). Notre dernier article (New Phytologist 2021 https://doi.org/10.1111/nph.17555) illustre bien l’intégration de l’écophysiologie à l’épi/génomique sur modèle arbre (lignées RNAi) et montre que la méthylation de l’ADN contrôle, dans le méristème, la réponse hormonale au stress et l’intégrité du génome. Le stage de M2 se déroulera au LBLGC dans le cadre du projet ANR EPITREE et en parallèle d’une thèse en cours sur ce sujet. Le travail sera centré sur le modèle peuplier uniquement et se focalisera sur un des cinq workpackages dédié au rôle fonctionnel de la méthylation de l’ADN en condition de sècheresse. L’étudiant aura à sa charge l’analyse de données d’écophysiologie et l’analyse bioinformatique des données d’épigénomique. Les données ont déjà été obtenues dans le cadre de deux dispositifs complémentaires, l’un avec une approche classique en utilisant des génotypes contrastés de peuplier noir, l’autre avec une approche de génétique inverse en utilisant des lignées transgéniques hyper et hypométhylées. Le travail sera encadré par deux spécialistes de ces approches (S. Maury physiologiste moléculaire spécialisé en épigénétique, R. Fichot écophysiologiste spécialisé dans les dysfonctionnements hydriques et carbonés des arbres en réponse à la sécheresse). Le candidat bénéficiera directement du réseau de collaboration et de formation du projet EPITREE ainsi que du réseau de collaboration international existant depuis une dizaine d’années hors projet (Espagne, Belgique et USA).