Génétique et écophysiologie de l’adaptation environnemental et de l’hétérosis

WP leader: Catherine Giauffret (UR AgroImpact)
Partenaires impliqués: INRA UMR GQE, UMR LEPSE, UMR AGAP, UR Agroimpact, UMR IJPB, UMR BFP,
Arvalis, Biogemma, Maïsadour Semences, Euralis Semences, Limagrain, Caussade Semences, RAGT 2n

Contexte et objectifs:

L’hétérosis, à savoir la vigueur des hybrides par rapport à leurs parents, et l’adaptation du maïs aux facteurs environnementaux sont deux éléments clés dans l’amélioration du maïs d’aujourd’hui. Une culture de maïs respectueuse de l’environnement en Europe exige principalement la tolérance de la plante à trois types de stress abiotiques : les températures basses pour favoriser les semis précoces, et de faibles apports en eau et en azote. La variabilité des épisodes climatiques et des pratiques culturales tend à occulter le déterminisme génétique de la tolérance et à limiter l’efficacité de la sélection. Assembler la tolérance à différents stress en croisant des lignées complémentaires est probablement l’une des caractéristiques les plus intéressantes de l’hétérosis, comme illustré par le grand succès des hybrides entre les lignées dentées américaines et les lignées européennes pour la culture du maïs en Europe du Nord.

Les objectifs du WP5 sont donc 1) de fournir une vision intégrée de la réponse du maïs à de nombreuses contraintes, 2) d’identifier les loci et les allèles impliqués dans la tolérance au stress, 3) de mieux comprendre les mécanismes impliqués dans l’effet d’hétérosis et leurs contributions relatives, 4) de fournir des équations de prédiction de la valeur des individus qui seront utilisées dans WP8.

Le WP5 :

• Analyse la génétique des caractères d’intérêt en utilisant les panels,les données de génotypage, les méthodes de référence et les modèles développés dans le WP4 afin (i) d’identifier des QTL à effet fort et leurs allèles favorables et (ii) d’étalonner les équations de prédiction pour permettre leur utilisation dans les programmes de sélection.
• Effectue le phénotypage de ces panels grâce à une combinaison de parcelles dans différentes conditions environnementales, la mise en oeuvre de protocoles spécifiques au champ, et l’utilisation de plates-formes avancées (plate-forme Lemnatech de P2).
• Analyse le protéome et le métabolome de ces panels pour identifier des molécules de diagnostic et si possible des QTL d’intérêt. le WP4

Livrables

D5.1: Liste de bio-marqueurs (métabolites, protéines, etc…) et caractères liés à l’adaptation environnementale (Mois 48) et à l’hétérosis (M60)

D5.2: Régions de génome et allèles contrôlant la variation des protéines, des métabolites et des caractères de la plante en réponse au déficit hydrique (M60)

D5.3: Régions de génome et allèles contrôlant la variation des protéines, des métabolites et des caractères de la plante en réponse aux faibles températures chez les lignées dentées (M48) et les lignées cornées (M96).

D5.4: Régions du génome et allèles contrôlant les caractères physiologiques d’efficacité de d’utilisation de l’azote (Nitrogen use efficiency – NUE) et les variations de rendement chez les lignées dentées (M48) et les lignées cornées (M84).