Titre du projet : Etude de la plasticité pariétale et de son contrôle chez différents écotypes altitudinaux d’A. thaliana. Nom des deux porteurs du projet : Christophe DUNAND, PR2 UPS (LRSV-UMR5546 UPS-CNRS) Equipe Evolution et Expression des Peroxydases ([email protected]) Monique BURRUS, MC UPS (EDB-UMR5174 UPS-CNRS) Equipe DEEP ([email protected]) Description du projet (le contexte, les objectifs et les approches envisagées) Malgré les preuves que l'adaptation aux modifications locales du climat est fréquente dans les populations de plantes, peu de choses sont connues sur l'évolution génétique contribuant à l'adaptation climatique. Un bon exemple de l'adaptation climatique des plantes repose sur la capacité des populations de plantes/écotypes à se développer spécifiquement le long d'un gradient altitudinal. La paroi des cellules végétales représente une barrière externe physique et dynamique dont la composition et la structure varient suivant les changements développementaux et environnementaux. Par conséquent, les parois cellulaires végétales pourraient jouer un rôle important lors de l'adaptation altitudinale grâce à des modifications de leurs constituants, des protéines conduisant à des architectures spécifiques. Le concept d’adaptabilité de la paroi suivant les variations de l’altitude reste encore à démontrer et plusieurs questions sans réponse concernent l'identité et la fonction des protéines pariétales impliquées dans une telle adaptation. Le projet est composé de 5 tâches largement interconnectées avec des échanges de données et de matériels. Des populations pyrénéennes d’Arabidopsis thaliana seront identifiées et caractérisées (basse, moyenne et haute altitude à partir de deux transects indépendants) de Mai à Juin (Tâche 1). Le matériel pour les analyses moléculaires (feuilles, tiges florales rosette et graines) sera collecté de Juin à Août (Tâche 2). L’étude de ces populations permettra d’estimer la plasticité phénotypique de la paroi cellulaire en fonction de l’altitude. Pour ces populations, la distinction entre écotypes et accommodats sera faite dans le projet en analysant leurs phénotypes dans des conditions de laboratoire. Protéomique pariétale (Tâche 3) et RNAseq (Tâche 4) seront réalisés sur des feuilles de la rosette et les tiges florales des populations pyrénéennes. Ces travaux seront effectués sur le matériel collecté durant l’été et permettront d’identifier des protéines et des gènes candidats associés avec une adaptation altitudinale de la paroi. Toutes les données obtenues dans le projet seront combinées pour permettre leur interprétation avec les concepts de la biologie des systèmes et construire un modèle mécanistique pour comprendre l'adaptation des parois cellulaires végétales à des variations d’altitude (Tâche 5). L’ensemble de ces résultats permettra de démontrer, s’il existe, le concept d’adaptabilité pariétale en fonction de l’altitude, de mieux définir le rôle des protéines dans cette adaptabilité. Une attention particulière sera portée sur trois familles d’intérêt : les oxido-reductases, les protéines impliquées dans le métabolisme des lipides et les protéines interagissant avec les polysaccharides. Ces familles de protéines sont potentiellement impliquées dans la réticulation des protéines pariétales, la plasticité des réseaux de polysaccharides et la formation de cuticules. Ce projet représente aussi l’opportunité de sortir A.thaliana de son contexte habituelle et contrôlé de culture et de l’étudier en conditions naturelles de croissance mais aussi de rapprocher deux communautés scientifiques pour un objectif commun de recherche.