Bilan de cinq ans d'animation du GRiSP Global Rice Phenotyping Network: Phénotypage et génotypage du riz afin de modéliser et créer des plantes plus productives

12 January 2017

Amphithéâtre J. Alliot, Cirad, Av. Agropolis, 34398 Montpellier cedex 5

Michael Dingkuhn, Ecophysiologiste-modélisateur, Umr Agap, équipe PAM. La croissance exponentielle des connaissances sur la diversité phénotypique et génomique du riz se traduit progressivement en connaissances fonctionnelles.

Par ceci, les « omics » s’ouvrent à la pluridisciplinarité. Parallèlement, la révolution biotechnologique actuelle déclenchera une nouvelle époque d’ingénierie des plantes « à la carte ». Le GRiSP Global Rice Phenotyping Network que j’ai pu monter et animer pendant les 5 années passées s’inscrit dans cette perspective. Il trouvera sa suite dans le Phenotyping Network du RICE-CRP, également sous ma coordination, à partir de 2017.

Une base de données très importante a été alimentée par la quinzaine de partenaires du réseau GRiSP, ainsi que par le projet antérieur ORYTAGE du Cirad, sur des panels de diversité sous-spécifique. Mes projets de recherche personnels dans ce cadre portent sur les stress thermiques, sur la résistance à la verse, sur la phénologie et sur le rendement potentiel et ses composantes morpho-physiologiques. Même si l’analyse et la valorisation des résultats (analyse GxE, GWAS, recherche des polymorphismes causatifs, marqueurs…) occuperont de nombreux chercheurs pendant des années à venir, certains résultats déjà disponibles seront présentés, concernant notamment :

i) la définition récente d’un idéotype variétal de riz irrigué à fort potentiel de rendement et résistant à la verse, formulé sur la base d’une meilleure compréhension de la stabilité des tiges et de ses interactions avec le rendement potentiel ; traits pour lesquels des ressources et des marqueurs génétiques sont également proposés.

ii) le phénotypage, assisté par le modèle écophysiologique RIDEV, de caractères liés à l’adaptation thermique, avec notamment l’identification de gènes candidats et de polymorphismes associés à la température de base pour l’induction florale et à la capacité d’acclimatation (DNA méthylases).

Ces résultats seront discutés dans la perspective de leur valorisation par la sélection. Nous proposons de profiter des méthodes émergentes du genome editing pour implémenter des polymorphismes clefs directement dans des variétés existantes. Une fois que la technique de substitution précise de séquences courtes ou de paires de bases sera au point, l’ingénierie directe des idéotypes sans aucun croisement sera théoriquement possible. Dans ce scénario de poly-editing raisonné, la ressource la plus précieuse sera une banque extensive de polymorphismes (SNPs) causatifs, composantes élémentaires pour les plantes nouvelles proposées.

Contact : Michael Dingkuhn