N°7Janvier 2013LA LETTRE D’INFORMATION DE L’UMR DIADE

DIADE Newsletter

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Au nom de tous les membres de l’UMR DIADE, je vous souhaite une excellente année 2013. Cette année sera particulière dans la mesure où nous rédigerons le nouveau projet d’UMR pour la mandature 2015-2019. Le projet devra être soumis en septembre pour une évaluation en début 2014. Le porteur de ce projet sera amené à me succéder et à devenir le, ou la, prochain(e) directeur(trice) de l’UMR.Dans ce numéro, nous mettons l’accent sur la thématique «Métabolisme Environnement Développement des plantes» qui fut l’objet des journées thématiques de l’UMR en 2012. La majorité des travaux de recherche en biologie végétale, pendant les deux dernières décennies, fut axée sur la compréhension fi ne de diverses fonctions particulières. De ce fait, les approches globales furent délaissées et considérées comme obsolètes. Elles reviennent sur le devant de la scène. En effet, la compréhension du fonctionnement du métabolisme (ensemble des transformations moléculaires et énergétiques qui se déroulent de manière ininterrompue dans la cellule ou l’organisme vivant) est devenue un nouvel enjeu. Ces journées furent un succès et je vous invite à en lire le compte-rendu dans les pages intérieures.Vous retrouverez également nos rubriques habituelles dédiées à la formation et la recherche au Sud avec une série importante de soutenances de thèses en fi n d’année dernière. Je ne peux terminer sans rendre un hommage à notre collègue Francis Kahn qui est désormais à la retraite et à Guilène Garcia qui nous a quittés en novembre.

Serge Hamon

Editorial

http://www.diade-research.fr

Métabolisme, Environnement, Développement p. 1La Formati on au Sud p. 2 & 3 MED journées thémati ques de l’UMR p. 4 & 5La Recherche au Sud p. 6 Publicati ons p. 7Prochainement p. 8

Dans ce numéroMétabolisme, Environnement, Développement.

Au nom de tous les membres

2 et de l’IRD. Cette année, le thème retenu était «Métabolisme, Environnement et Développement» (MED), ou comment la production végétale est infl uencée par le programme développemental des plantes et ses interconnections avec l’environnement. Un thème porteur puisque ces conférences ont réuni plus d’une centaine de scientifi ques des différents instituts de recherche de Montpellier et de la région. L’organisation de ces journées a impliqué le personnel de quatre équipes de l’UMR et a permis d’exposer les travaux de cinq des huit équipes de DIADE. Outre cette présence interne, plusieurs UMR montpelliéraines telles que le LEPSE, AGAP et BPMP étaient représentées parmi les conférenciers, tandis que huit intervenants nationaux venaient d’autres régions. Cette animation, ouverte à la communauté scientifi que, avait également pour objectif de démontrer comment les recherches fondamentales, sur les plantes modèles, permettent d’appliquer les résultats aux plantes méditerranéennes et tropicales d’intérêt agronomique. Au cours des dernières décennies, de nombreuses voies métaboliques de la cellule végétale ont été caractérisées par des approches classiques d’enzymologie, de chimie organique et de marquages in vivo couplés à des dosages métaboliques. Pour la plupart de ces voies, les gènes pilotant la biosynthèse de ces métabolites ont été identifi és. Le principal challenge auquel sont à présent confrontés les chercheurs, est de comprendre comment ces voies sont utilisées et régulées en fonction de différents stimuli métaboliques, développementaux et/ou environnementaux. Les progrès considérables de la génomique végétale ouvrent la voie à cette connaissance et à une analyse fi ne du métabolisme des plantes et de sa régulation par l’identifi cation des gènes codant des enzymes et plus récemment des régulateurs de ces voies métaboliques. Ce savoir est indispensable afi n de pouvoir orienter

Les deuxièmes journées thématiques transversales de l’UMR DIADE se sont déroulées les 25 et 26 octobre 2012 à Agropolis International avec le soutien fi nancier de la Région Languedoc-Roussillon, du CIRAD, de l’Université Montpellier

quantitativement et qualitativement la production végétale vers des métabolites d’intérêt pour l’homme, que ce soit pour des usages alimentaires, pharmaceutiques, énergétiques ou industriels. Cette connaissance est également nécessaire pour comprendre les effets combinés de l’environnement et du développement sur la production des métabolites, et ainsi être capable d’optimiser la productivité végétale avec des ressources limitées. Dans un contexte de changements globaux, ces enjeux sont particulièrement importants pour répondre aux besoins croissants de la population mondiale tout en économisant les ressources naturelles (terres arables, eau, intrants, etc...). Pendant ces journées thématiques, nous avons illustré en trois sessions comment le Métabolisme, l’Environnement et le Développement sont liés et infl uencent conjointement la production végétale.

Contacts : Martine Devic, Valérie Hocher, Thierry Joët, Fabienne Morcillo, Thomas Roscoe et Timothy Tranbarger.

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Au revoir Guilène, nous ne t’oublierons pas

Notre collègue, Guilène GARCIA, est décédée le 19 novembre dernier, à l’âge de 50 ans, des suites d’une longue maladie.Guilène était affectée à l’UMR DIADE en qualité de secrétaire d’unité. Après un début carrière effectué dans le privé, notamment comme secrétaire comptable, elle avait repris des études en 2007 afi n de passer un baccalauréat professionnel. A cette occasion, elle avait eu l’opportunité de faire son stage pratique au sein du secrétariat de l’UMR DIADE, avant d’être titularisée en 2009.Au sein de l’UMR, elle occupait une fonction de ressources humaines en gérant les dossiers du personnel de l’unité (stagiaires, thésards, accueils, affectations) et les grandes fonctions liées (suivi des dossiers individuels, demandes de formation, CET etc…). Elle était appréciée pour son effi cacité, sa gentillesse, sa bonne humeur et surtout sa volonté farouche de surmonter toutes les embûches dont celle de la maladie. Au-delà de l’UMR, elle avait su lier des contacts avec de très nombreuses personnes. Nous nous associons à la douleur de sa famille et ne l’oublierons pas.

Serge Hamon

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La formation au SudSoutenances de thèses

Florence Auguy a soutenu, le 14 Décembre 2012, sa thèse intitulée«Identifi cation de gènes impliqués dans la tolérance au plomb chez la

brassicacée, Hirschfeldia incana»

L’exploitation, puis l’abandon, des sites miniers, dans l’oriental marocain, a entraîné une importante pollution des zones avoisinantes, générée par la dispersion de déchets riches en plomb. Pour résoudre ce problème, des programmes de phytomanagement sont à développer. Cependant, la réalisation de ces projets se heurte à deux contraintes : une faible diversité des plantes métallophytes et une méconnaissance des mécanismes de la tolérance au plomb.Dans ce contexte, l’objectif de ce travail de thèse a été de sélectionner une ou des plantes susceptibles d’entrer dans un programme de phytoremédiation et d’identifi er des gènes impliqués dans la tolérance au plomb. Dans un premier temps, l’analyse des sols et des résidus miniers a révélé une importante contamination polymétallique du site d’étude. Des prospections fl oristiques ont ensuite permis d’identifi er une plante de la famille des Brassicacées, Hirschfeldia incana, prédominante sur les sites miniers pollués et qui accumule le plomb. L’accumulation du plomb chez H. incana a été confi rmée en conditions contrôlées et une stratégie «gène candidat» a montré l’implication dans la tolérance au plomb de deux gènes, l’un codant pour une métallothionéine MT2a et l’autre pour un transporteur membranaire HMA4. Enfi n, la comparaison des transcriptomes d’H. incana et d’A. thaliana a abouti à l’édifi cation d’une liste de gènes candidats susceptibles d’être impliqués dans la tolérance au plomb. L’analyse fonctionnelle de quatre de ces gènes, codant pour une ferritine, une métallothionéine, une protéine fi xatrice du cuivre et une défensine, a précisé leur rôle dans la tolérance au plomb.

L’Ecole thématique «Biologie moléculaire et bioinformatique appliquées au palmier dattier» s’est déroulée du 24 au 28 septembre 2012, au centre IRD de Montpellier.

Une vingtaine de chercheurs et d’étudiants d’Algérie, de Tunisie, de Djibouti, de Syrie, de Côte d’Ivoire et de France travaillant principalement dans le domaine des biotechnologies du palmier dattier ont participé à la formation.L’objectif était de diffuser les nouvelles connaissances sur le séquençage des génomes, l’épigénétique, la transformation génétique, la cartographie génétique, l’analyse et la régulation de l’expression des génomes et la bio-analyse des données de séquences.La formation a permis aux participants d’acquérir des connaissances de base afi n d’intégrer des informations issues de l’analyse des données génomiques de palmier dattier dans leurs projets de recherche. En effet, un grand nombre de données issues du séquençage haut débit des génomes et transcriptomes sont désormais accessibles dans les bases de données internationales.La formation a répondu aux attentes des participants de façon très satisfaisante. Ont été particulièrement appréciés, les rappels sur les notions de base de la biologie moléculaire, l’épigénétique, les TP de biologie moléculaire et les TD de bioinformatique.L’école thématique a été soutenue par la Représentation et la formation permanente IRD-France Sud, l’UMR DIADE et l’Agence Universitaire pour la Francophonie (Projet Mersi).

Contacts : Frederique.aberlenc@ird.fr et Nathalie.chabrillange@ird.fr

Muriel Gros-Balthazrd a soutenu, le 20 Décembre 2012, sa thèse intitulée«Sur les origines, l’histoire évolutive et biogéographique du palmier-dattier : l’apport de la génétique

et de la morphométrie»

Les objectifs de ce travail visent à appréhender l’histoire évolutive et biogéographique du palmier dattier (Phoenix dactylifera L.), espèce d’une importance capitale pour les populations humaines des régions chaudes et arides d’Afrique du Nord et du Moyen-Orient, au moyen d’analyses génétiques et morphométriques. En effet, les origines de la domestication du dattier demeurent peu connues malgré les données archéologiques qui semblent attester de sa culture à partir de la fi n du 4ème

millénaire avant notre ère.L’analyse phylogénétique du genre Phoenix, réalisée à partir de séquences chloroplastiques, a permis d’identifi er les parents proches du dattier. Des populations de dattiers sauvages sont reconnues pour la première fois grâce à des analyses de diversité et de structuration génétiques. De manière congruente, l’analyse morphométrique de contours de la graine, s’appuyant sur la méthode des transformées elliptiques de Fourier, met en évidence une nette différenciation entre les individus sauvages et cultivés. La caractérisation des changements de traits morphologiques de la graine liés à la domestication est exploitée pour défi nir le statut sauvage ou domestiqué de matériel mis au jour dans différents sites archéologiques du Pakistan et d’Egypte. En outre, l’étude génétique de dattiers d’origines diverses semble démontrer qu’au moins deux évènements de domestication ont eu lieu : l’un en Afrique et l’autre au Moyen-Orient. Finalement, les études génétiques et morphométriques, menées séparément ou conjointement selon le type et l’ancienneté du matériel analysé, permettent pour la première fois de discuter des origines, de l’histoire biogéographique et de la dynamique de l’agrobiodiversité du palmier dattier, dans le temps et dans l’espace.

Formations

Mots clés : Hirschfeldia incana, plomb (Pb), tolérance, déchets miniers, pollution, phytoremédiation, Arabidopsis thaliana, transcriptome, Maroc.

Hirschfeldia incana

Village de Touissit avec digue de dé chets © Florence Auguy

Hirschfeldia incana

© Florence Auguy

Domohina Andrianasolo a soutenu, le 14 Décembre 2012, sa thèse intitulée«Génétique des populations et modèles d’architecture et de production végétale. Application à la

préservation des ressources génétiques des Mascarocoffea.»

Les espèces de Mascarocoffea (61 endémiques de Madagascar sur 124 décrites), sont fortement menacées d’extinction à cause de la réduction considérable des surfaces forestières à Madagascar. En vue de leur préservation, l’évaluation du niveau de diversité dans la collection de Mascarocoffea de la station de Recherche du FOFIFA à Kianjavato comparé à celui de quatre populations in situ a été faite. Le niveau de diversité des populations en collection est plus important que celui en in situ dont l’hétérozygotie observée est similaire avec une importante richesse allélique. La modélisation de la croissance et du développement des jeunes individus de ces populations, par le modèle GreenLab, a permis d’appréhender la mise en place de la structure de la plante en accord avec la variabilité architecturale interspécifi que chez les populations étudiées à différents stades de développement. Un bon ajustement sur la croissance a été obtenu par la calibration des populations étudiées dans le dispositif expérimental. L’évolution de la variable clé du modèle GreenLab, le rapport source-puits (S/P) en fonction du temps pour les 7 populations ajustées a montré que la production de beaucoup plus d’organes infl uence l’évolution du rapport S/P au court du temps. Ce rapport affecte la taille des organes et l’architecture des Mascarocoffea. Un essai sur des individus adultes poussant dans des milieux différents (ex et in situ) dont les paramètres morphologiques, architecturaux et génétiques ont été déterminés dans cette étude, permettrait de déterminer la réponse des plantes selon l’environnement dans lequel elles poussent et de faire une optimisation du modèle. La détection des individus hybrides, aussi bien in situ qu’en collection, permet de voir ultérieurement la conséquence sur la structure de la plante et d’envisager d’intégrer les paramètres génétiques dans le modèle.

Mots-clés : diversité génétique; croissance; Madagascar; variabilité architecturale; Greenlab; modélisation; Mascarocoffea

Deless Thiémélé a soutenu, à Abidjan (Côte d’Ivoire), sa thèse intitulée«Diversité des gènes de résistance au virus de la panachure jaune du riz (RYMV) chez l’espèce

africaine de riz cultivé Oryza glaberrima Steud.»

Deless Thiémélé a soutenu sa thèse de Doctorat en Sciences le 12 Octobre 2012 à l’Université de Cocody-Abidjan (rebaptisée Félix Houphouet–Boigny depuis sa réouverture et sa remise en état en septembre 2012 consécutivement aux évènements de Côte d’Ivoire). Les travaux de thèse de Deless Thiémélé ont été soutenus par l’AUF et le programme Generation Challenge Program, il a été encadré par Laurence Albar à Montpellier. DelessThiémélé doit être titularisé prochainement au Laboratoire Central de Biotechnologies du CNRA de Côte d’Ivoire à Abidjan.

Deless Thiémélé a soutenu sa thèse de Doctorat en Sciences le 12 Octobre 2012 à l’Université de Cocody-Abidjan (rebaptisée Félix Houphouet–Boigny depuis sa réouverture et sa remise en état en septembre 2012 consécutivement aux évènements de Côte d’Ivoire). Les travaux de thèse de Deless Thiémélé ont été soutenus par l’AUF et le programme Generation Challenge Program, il a été encadré par Laurence Albar à Montpellier. DelessThiémélé doit être titularisé prochainement au Laboratoire Central de Biotechnologies du CNRA de Côte d’Ivoire à Abidjan.

Deless Thiémélé en compagnie des membres du jury (dont

Alain Ghesquière)

Le LMI LAPSE a organisé un premier «Atelier de Formation en Biologie Moléculaire et Génétique Végétale» du 19 au 28 Novembre 2012 à Dakar (Sénégal) au Centre de recherche de Bel Air (IRD/ISRA) et Campus

UCAD 2 de l’Université Cheik Anta Diop

Issu d’une collaboration entre chercheurs français et sénégalais, cet atelier avait pour but de renforcer et d’élargir les connaissances d’étudiants en thèse notamment dans les domaines de la physiologie moléculaire et la génétique des populations. Vingt cinq étudiants, originaires de neuf pays d’Afrique de l’Ouest et Centrale, ont suivi cette formation. Les objectifs spécifi ques furent les suivants: i) Revoir les bases théoriques de la biologie moléculaire et de la génétique des populations chez les plantes, ii) Acquérir les techniques majeures en biologie moléculaire et en génétique, iii) Discuter les utilisations potentielles de ces techniques pour la sélection végétale en général et pour les projets de recherche des étudiants impliqués en particulier. Des conférences et des TD/TP ont été dispensés dans les domaines suivants : clonage de gènes, analyse d’expression des gènes, utilisation de marqueurs moléculaires pour caractériser la diversité génétique et pour la cartographie, analyse informatique des données. Cet atelier avait également pour ambition de rassembler les participants autour d’un réseau de jeunes chercheurs menant des recherches sur l’adaptation des plantes face aux contraintes environnementales. Entre les conférenciers, les comités scientifi ques, d’organisation et pédagogique, et ces étudiants, cet évènement a concerné plus d’une cinquantaine de personnes dont les échanges permettront d’initier de nouvelles collaborations.

Le comité d’organisation : Diaga Diouf, Ndjido Kane et Antony ChampionContact : Antony Champion (email : antony.champion@ird.fr)

Cette thèse a été fi nancée par la Fondation Agropolis (projet M A G E N A ) et menée en c o l l a b o r a t i o n avec l’UMR AMAP. Le Directeur de thèse était Ph. de Reffee avec le co-encadrement de S. Annabel -Sabatier et P. Hamon (Equipe EVODYN).

Cette thèse a été réalisée dans le cadre du LMI LBMV (Laboratoire de Biotechnologie M i c r o b i e n n e et Végétale) au sein du CNESTEN de Rabat au Maroc. La direction de thèse était assurée par P. Doumas de l’UMR BPMP.

Cette thèse a été fi nancée par le MESR et sur la base des contrats ANR Phoenix et Fructimelis en collaboration avec le Maroc. La direction de thèse était assurée par J.F. Terral (UMR CBAE) et J.C. Pintaud (Equipe DYNADIV).

Formations

Faîza Meriem Benabdoun a soutenu, à Constantine (Algérie), le 2 Décembre 2012, sa thèse intitulée «Étude moléculaire des étapes précoces de la symbiose actinorhizienne Casuarina-Frankia: analyse

fonctionnelle des gènes de la plante hôte contrôlant l’infection».

Ce travail a porté sur l’étude moléculaire des étapes précoces de la symbiose actinorhizienne Casuarina-Frankia et plus spécifi quement sur l’analyse fonctionnelle des gènes de la plante hôte contrôlant l’infection. L’étude a porté sur le rôle du gène CCaMK dans le processus symbiotique et l’organogenèse nodulaire chez l’arbre actinorhizien Casuarina glauca. CCaMK code pour une protéine kinase dépendante du calcium et de la calmoduline («calcium and calmodulin dependent protein kinase»). Le travail a consisté, en particulier, à suivre l’expression spatio-temporelle de la fusion transcriptionnelle PromCgCCaMK:GUS, au cours de la nodulation, et montré que celle-ci était corrélée à la présence de Frankia tout au long du processus symbiotique, soulignant ainsi le rôle clé de CCaMK dans l’infection. Les résultats obtenus suggèrent que la protéine dérégulée est capable de réactiver la voie de signalisation, ainsi que les gènes situés en aval de CCaMK, qui sont nécessaires à l’organogenèse nodulaire.

FormationsFormations

Cette thèse a été réalisée et fi nancée par une bourse AVERROES en collaboration avec le Pr. Ykhlef du laboratoire de Biochimie et Biotechnologie Végétale de l’Université Mentouri de Constantine (Algérie)

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Métabolisme, Environnement, Développement des plantes (MED)Journées thématiques 2012 de l’UMR DIADE

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Ces journées étaient ouvertes aux étudiants des Masters et Doctorants de l’UM2. Les conférenciers ont pris soin d’adapter leur présentation à ce large public avec une introduction pédagogique de leur problématique biologique. Les retours des conférenciers et des participants aux MED ont confi rmé l’intérêt pour ce type d’animation sur Montpellier, qui allie compétence et qualité avec convivialité, proximité et disponibilité. De ce moment privilégié, des collaborations existantes ont été renforcées et des nouvelles, initiées. Ces journées concrétisent également l’association fructueuse des chercheurs de l’UMR et des enseignants de l’UM2 en proposant gratuitement des exposés de chercheurs renommés au cursus de Master et Doctorat et en offrant ainsi aux étudiants une partie d’enseignement plus proche de la recherche dans les laboratoires. De plus, cette année, parmi les conférences de chercheurs confi rmés, Riza Puntranto, un étudiant ayant accepté de remplacer son directeur de thèse, absent pour ces journées, a fait une excellente présentation du travail de l’équipe et nous a démontré qu’il possédait déjà une grande maturité scientifi que ainsi qu’une vision globale de son sujet. Offrir à certains étudiants la possibilité de s’exprimer en public dans ce type de réunion conviviale est un point à retenir pour l’organisation future de ces journées.En effet, pourquoi s’arrêter en si bon chemin ? L’appel à proposition est ouvert au sein de DIADE pour l’organisation des Journées Thématiques de 2013 !

Le comité d’organisationMartine Devic

Valérie HocherThierry Joët,

Fabienne MorcilloThomas Roscoe

Timothy Tranbarger.

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Session 2 : Régulation du métabolisme en relation avec le développement

Trois thèmes principaux ont été abordés au cours de cette session : le métabolisme des acides gras dans des tissus reproducteurs et non-reproducteurs, l’importance du métabolisme de la pectine et de la lignine au cours du développement, et le rôle des cytochromes P450 dans le métabolisme secondaire.Sébastien Baud (IJPB, Versailles) nous a rappelé le rôle et le mode d’action de WRINKLED1 (WRI1), un facteur de transcription de type AP2-EREBP qui régule l’expression de gènes impliqués dans la synthèse des acides gras dans les embryons d’Arabidopsis. Puis, il nous a présenté ses dernières recherches sur WRI3 et WRI4, deux autres AP2-EREBP très similaires à WRI1, identifi és comme des nouveaux régulateurs de la synthèse des acides gras. Contrairement à WRI1, WRI3 et WRI4 n’activent pas la lipogenèse dans la graine mais jouent un rôle avec WRI1 dans le contrôle de la synthèse des lipides cuticulaires.Dans le fruit et la graine riches en lipides du palmier à huile, plusieurs copies homologues du gène AtWRI1 ont été retrouvées. Fabienne Morcillo (CIRAD, DIADE) a précisé au cours de son exposé, que deux copies majeures sont exprimées, l’une spécifi quement dans le mésocarpe du fruit et l’autre dans l’albumen. Leur niveau d’expression corrèle avec la quantité de lipides accumulés dans les deux tissus. Dans son exposé, Thomas Roscoe (CNRS, DIADE) nous a décrit le réseau des régulateurs du développement de la graine, ABSCISSIC ACID INSENSITIVE3, FUSCA3 et /LEAFY COTYLEDON2 qui infl uence l’accumulation des réserves et présente une sélectivité partielle pour des promoteurs de gènes contrôlant la production des huiles et des protéines de réserves. Certains facteurs de transcription secondaires dont la sur-expression conduit à l’augmentation d’huile, co-localisent avec des QTL de teneur en huile, et sont des candidats potentiels pour l’amélioration des plantes. Jérôme Pelloux (BPI, Université de Picardie, Amiens) a présenté son travail sur le rôle, la spécifi cité et la régulation des pectine méthyltransférases (PME, une large famille d’enzymes des parois cellulaires) à travers leurs interactions avec leurs inhibiteurs spécifi ques (PMEIs). Il a donné des exemples de couples PME/PMEI qui modulent la structure de la pectine lors d’interaction plante-pathogène ou du développement chez Arabidopsis. Chez le palmier à huile, Timothy Tranbarger (IRD, DIADE) a identifi é 3 PMEs exprimées dans la zone d’abscission primaire du fruit, en particulier une dont l’expression décroit lors de l’induction de l’abscission par l’éthylène. Cette observation, combinée à des études immunohistologiques sur la zone d’abscission, permet de mieux comprendre l’importance et le rôle des modifi cations spatiales de la pectine dans le mécanisme de l’abscission du fruit.Jacqueline Grima-Pettenati (LRSV, CNRS, Toulouse) a illustré la nécessité de comprendre la régulation du métabolisme de la lignine dans la formation des parois secondaires, un composant majeur de la biomasse lignocellulosique. Deux facteurs de transcription R2R3 & MYB exprimés dans le xylème et agissant de manière antagoniste, contrôlent la synthèse de lignine et constituent des régulateurs majeurs puisqu’ils régulent aussi d’autres composants de la paroi secondaire incluant la

Session 3 : Régulateurs et senseurs du métabolisme

Les exposés de cette session ont présenté divers mécanismes par lesquels les plantes perçoivent leur environnement et y répondent en adaptant leur métabolisme et leur développement.Philippe Nacry (INRA, BPMP) a décrit le rôle de la protéine NRT1.1, un transporteur de NO3

- dans la racine, qui fonctionne comme un senseur de la disponibilité de NO3

- dans le milieu et régule en conséquence la prolifération localisée de racines secondaires. En effet, NRT1.1 n’est pas uniquement un transporteur de NO3

-, il facilite également l’infl ux d’auxine, la phytohormone de croissance végétale. NRT1.1 défi nit ainsi un nouveau mécanisme de signalisation nutritive et hormonale qui coordonne la perception de l’environnement et le développement des organes. Christian Meyer (IJPB, INRA, Versailles) a présenté ses travaux récents sur un mode de régulation conservé chez tous les Eucaryotes, reliant également la perception de nutriments et la croissance cellulaire. La kinase TOR (Target Of Rapamycine) fait partie d’un complexe qui agit en intégrant le développement adaptatif de la plante à son environnement avec le métabolisme du carbone et du nitrate. Par exemple, il a été montré que le complexe TOR régule l’accumulation des acides aminés et la synthèse du myo-inositol et raffi nose au cours de l’adaptation des plantes aux jours longs.Jean-Jacques Bessoule (LBM, CNRS, Bordeaux) nous a montré une perspective originale de l’utilisation de la composition en acides gras des plantes. Ses études ont montré que le ratio d’acides gras C18:3/(C18:0 + C18:1 + C18:2) peut être utilisé comme indicateur de la contamination des sols par les métaux lourds. Le test développé est facile à réaliser, rapide, reproductible et robuste. Il représente une nouvelle norme AFNOR pour évaluer la qualité des sols.Christian Jay-Allemand (Université Montpellier 2, DIADE) a présenté ses travaux visant à démontrer le rôle des fl avonoïdes comme molécules signal d’origine foliaire pour réguler l’architecture des racines en fonction de l’intensité lumineuse. L’accumulation de fl avonoïdes dans les racines au cours d’un stress lumineux implique l’activité de transporteurs de type ABC et induit la ramifi cation du système racinaire.La symbiose entre la plante et le symbiote nécessite également un dialogue moléculaire. Hassen Gherbi (IRD, DIADE) a exposé les similitudes et divergences des voies de signalisation de deux symbioses distinctes de manière évolutive, légumineuse-rhizobium et actinorhizienne-Frankia. Les résultats indiquent des fonctions similaires de gènes impliqués dans la signalisation conduisant au développement de deux types distincts de nodules fi xateurs d’azote. De plus, ces deux symbioses partagent des éléments de régulation communs avec la symbiose plus ancienne arbusculaire mycorrhizale, ce qui suggère que les mécanismes de communication plante-microorganisme ont évolué à partir d’un ancêtre commun.

© Marie Mirouze

cellulose et le xylane. La disponibilité du génome de l’Eucalyptus a facilité l’identifi cation de nouveaux régulateurs et de clusters de gènes participant au programme développemental de la synthèse et des propriétés des parois secondaires. La manipulation des contenus de lignine des arbres a un fort impact économique dans l’utilisation du bois pour le papier, la construction mais aussi le développement de biofuels de deuxième génération.

Danièle Werck-Reichhart (IBMP, CNRS, Strasbourg) nous a rappelé que la majorité des fonctions des membres de la vaste famille des cytochromes P450 reste inconnue. Son groupe a établi une base de données de prédiction de fonction (CYPedia) utilisant les informations de co-expression des gènes de P450 et des gènes liés au métabolisme dans les différents tissus, soumis à différents stress ou traitements, dans les divers écotypes d’Arabidopsis. Une telle analyse permet de démontrer le rôle de CYP76 et CYP71 dans le métabolisme des monoterpénols et la production de composés volatiles dans les fl eurs, nécessaires à l’attraction de pollinisateurs ou la défense contre les pathogènes et herbivores. Une extension du travail sur Catharanthus roseus qui produit des agents thérapeutiques tels que les antitumoraux vinblastine et vincristine, a également mis en évidence le rôle de CYP76 et CYP72 dans la synthèse de certains monoterpénoïdes. Il est certain que la base de données CYPedia continuera à contribuer à l’élucidation de la fonction d’autres cytochromes P450.

Session 1 : Régulation du métabolisme en relation avec l’environnement

Au cours de leur cycle de vie, les plantes sont soumises à de nombreuses contraintes. Parmi celles-ci la contrainte hydrique est la plus largement partagée en différentes régions du globe et de nombreux agrosystèmes. La sécheresse déclenche rapidement des ajustements de croissance et des ajustements métaboliques dont la description était au cœur de la conférence introductive de Bertrand Muller (INRA, LEPSE). Des approches de biologie des systèmes sont menées au sein de son équipe pour étudier les relations entre croissance, métabolisme et environnement. Le suivi des états hydrauliques, mécaniques et métaboliques sur un grand nombre d’organes et d’espèces modèles soumis à différents stress a permis de démontrer que les variations du métabolisme sont le plus souvent des conséquences et non des causes des variations de croissance. Ces résultats suggèrent une grande plasticité du métabolisme face aux aléas de l’environnement et les connaissances acquises permettent de mieux modéliser les rendements sous contrainte. Plus que le manque d’eau, la survie à l’état sec (anhydrobiose) est une capacité des graines qui nécessite des adaptations métaboliques beaucoup plus importantes. David Macherel (IRHS, Université d’Angers) a exposé les mécanismes d’adaptation des mitochondries à ces conditions extrêmes. Notamment la protection des membranes, premières cibles des dommages cellulaires, est liée en partie à la synthèse et à l’accumulation au cours de la dessiccation de la graine d’une protéine LEAM (Late Embryogenesis Abundant protein Mitochondriale). Protéine non structurée présente dans la matrice des mitochondries, la protéine LEAM se replie en alpha hélice amphipathique lors de la dessiccation et pourrait alors interagir avec la membrane mitochondriale interne afi n de protéger son intégrité. Si les situations de stress induisent des pertes importantes de rendement, les ajustements métaboliques en réponse aux différents stress sont parfois une aubaine. Ainsi, Riza Putranto (Cirad, AGAP) a décrit comment le stress de la blessure, allié à l’application d’Ethephon (un générateur d’éthylène), stimule la production de latex au sein du phloème d’hévéa. Afi n de mieux comprendre et d’identifi er des régulateurs majeurs de la production de latex, le groupe a centré son travail sur la régulation transcriptionnelle des gènes de la biosynthèse de l’éthylène et de ses voies de signalisation. Des études comparatives de leurs expressions dans des clones possédant des capacités contrastées de production de latex et dans différents tissus de la plante, ont permis d’identifi er plusieurs biomarqueurs. De même, Gilles Peltier (LB3M, CEA, Cadarache) nous a expliqué comment la carence azotée pouvait induire la synthèse de lipides de réserve chez l’algue unicellulaire Chlamydomonas. Cependant, bien que cette adaptation rende les microalgues attractives pour la production de bioénergie (hydrogène, biodiesel), cette production est transitoire. Afi n d’orienter plus durablement le métabolisme cellulaire vers la synthèse de molécules à hautes valeurs énergétiques, il est essentiel d’identifi er les gènes régulateurs. Le groupe a développé plusieurs approches, dont la mutagénèse et le criblage à haut débit sur cette algue modèle, et a présenté des lignées dont la production d’hydrogène ou de lipides a été optimisée.Enfi n, les ajustements métaboliques en réponse aux conditions environnementales peuvent également servir de marqueur. Sur une même variété, l’Arabica Bourbon pointu, Thierry Joët (IRD, DIADE) a utilisé la géographie naturelle de l’île de la Réunion, pour étudier l’effet du climat sur la qualité des grains de café et a identifi é des marqueurs de leur qualité organoleptique ainsi que des gènes régulateurs majeurs de ces plusieurs voies de biosynthèses d es précurseurs des arômes par une approche de génomique des réseaux. Claudine Campa (IRD, DIADE) nous a exposé ses travaux sur une grande famille de métabolites secondaires dont la synthèse et la fonction sont intimement liées à l’environnement. Les composés phénoliques participent à la défense des plantes contre les stress biotiques (pathogènes, herbivores) et abiotiques (lumineux, oxydatif) mais ils sont également indispensables au cycle de vie de la plante (lignine, fl avonoïdes pour la couleur des fl eurs et des graines). C’est pour toutes ces raisons que le groupe a choisi d’étudier la diversité, à la fois quantitative et qualitative, des composés phénoliques chez des caféiers originaires d’Afrique et de Madagascar. Un des buts de l’analyse est de déterminer si certains de ces composés pourraient être des indicateurs des adaptations du passé.

Session 2 : Régulation du métabolisme en relation avec le développement

© Marie Mirouze

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Remerciements pour leur aide et soutien à :

Serge Hamon, Yves Duval, Daniel Barthelemy, Michel Robert, Gilles Halbout, Michel Lebrun, Eric Lacombe, Christine Tranchant-Dubreuil, Clotilde Sabot, Marie Mirouze, Mélanie Joët, Robert Maille, Maxime Pizot et la DIC (IRD Montpellier).

aux organismes

© NASA

Visionnez une interview de ces journées sur le site de l’UMR :http://www.diade-research.fr/

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Dernières publicationsLa recherche au Sud

Départ à la retraite de Francis Kahn

Notre collègue, Francis Kahn, DR1 à l’IRD, a fait valoir ses droits à la retraite en cette fi n d’année 2012. Recruté en 1975 comme «élève ORSTOM», il fut affecté en Côte d’Ivoire pour y travailler, dans le cadre du programme MAB (Man And Biosphère), sur l’étude des dynamiques forestières. Sa thèse de 3eme cycle portera sur des études de reconstitution de la forêt tropicale humide suite à la pratique de cultures traditionnelles sur brûlis. Quelques années plus tard son doctorat d’Etat portera sur l’architecture comparée des forêts tropicales humides, prémices de son centre d’intérêt ultérieur. Dès le début des années 1980, il sera affecté au Brésil où très rapidement ses recherches s’orienteront vers l’écologie et la systématique des palmiers amazoniens. Au fi l du temps, il deviendra le spécialiste incontesté de cette discipline et son ouvrage phare sera en 1992 «Palms in forests ecosystems of Amazonia» en collaboration avec J.J de Granville. Sa très importante bibliographie est composée de publications référencées dans le WOS, d’ouvrages, ainsi qu’une vingtaine de chapitres. Il s’est toujours attaché à publier aussi bien des publications scientifi ques que des ouvrages accessibles au grand public («Les palmiers de l’Eldorado» IRD Editions) et des articles de vulgarisation. Au cours de sa carrière, outre la recherche, il s’est impliqué dans des responsabilités administratives (il fut représentant de l’IRD au

très rapidement ses recherches s’orienteront vers l’écologie et la systématique des palmiers amazoniens. Au fi l

toujours attaché à publier aussi bien des publications scientifi ques que des ouvrages accessibles au grand

Pérou, en Equateur et au Niger) et dans des activités d’enseignement où il se découvrira une réelle vocation. Ceci lui a d’ailleurs valu d’être professeur invité au Brésil, au Pérou et aux USA. Il est, entre autres, Professeur honoraire à l’Universidad Nacioval Major de San Marcos à Lima au Pérou. C’est d’ailleurs dans ce pays qu’il a choisi de s’installer pour sa retraite de manière à pouvoir continuer à enseigner et faire partager aux plus jeunes ses connaissances et son enthousiasme. Toute l’UMR s’associe à moi pour lui souhaiter une excellente retraite.

Serge Hamon

Mission à la Station de l’INERA (Farako Ba) de Bobo-Dioulasso (Burkina Faso)du 21 au 28 Octobre 2012

L’objectif de cette mission réalisée avec H. Adam était de voir sur place la réalisation de la caractérisation phénotypique d’une collection de référence de l’espèce africaine de riz cultivé, O. glaberrima, qui est en cours de génotypage/séquencage dans le cadre du programme ARCAD (sous-programme 3 - céréales sous-utilisées) et du projet MENERGEP. Il s’agissait, en particulier, d’installer sur place de nouvelles méthodologies de phénotypage de l’infl orescence des riz basées sur des photographies et d’analyse d’images par un logiciel ad hoc en cours de développement à Montpellier et qui sera à terme exploité sur place. L’ensemble de la collection sera ainsi phénotypée. A plus long terme, cette mission s’inscrit dans la recherche, avec le Cirad, de partenaires privilégiés comme l’INERA pour identifi er quelques sites de référence qui pourraient entrer dans un réseau international de phénotypage animé par la GRISP. Ces sites pourraient servir d’appui à de nouvelles collaborations dans le domaine et dont les outils de partenariat de l’IRD (PPR SCREC, LMI Pathobios) pourront bénéfi cier.

Contacts : Alain Ghesquière et Hélène Adam

Aain Ghesquière sur le terrain avec les etudiants, Honoré Kom et le personnel de l’INERA.

Participation au Rice Science Forum (AfricaRice), Cotonou (Bénin) du 1er au 5 Septembre 2012

Depuis sa création en novembre 2010, le Global Rice Science Partnership (GRISP) organise des forums d’animation régionale permettant de présenter les résultats aux partenaires nationaux et de susciter de nouvelles initiatives de collaboration entre les membres du consortium. Dix chercheurs des Unités DIADE et RPB ont assisté à l’Africa Science Forum en septembre 2012 pour présenter, en particulier, l’avancement de la première année du projet MENERGEP associant l’AfricaRice, l’IRD et le CIRAD. Trois workshops thématiques ont été organisés dans ce contexte (Epidémiologie et pathogènes du riz, Plateforme de SNps, Amélioration et phénotypage). Une visite de champs semenciers de variétés NERICA a été également réalisée avec l’INRAB pour observer et collecter des formes adventices de riz dans le cadre d’une action de recherche soutenue par le PPR SREC.

Contacts : Alain Ghesquière et Hélène Adam

Champs semenciers : Multiplication des graines d’O. glaberrima et caractérisation morphologique

© Hélène Adam

© Alain Ghesquière © Alain Ghesquière

regulation of reproductive development and the emergence of apomixis in angiosperms. Curr. Opi. Plant Biol., 15: 57-62

Kim H., Popova E.V., Shin D.J., Bae C.H., Baek H.J., Park S.U. and Engelmann F., 2012. Development of a droplet vitrifi cation protocol for cryopreservation of Rubia akane (Nakai) hairy rootsusing a systematic approach.. CryoLetters 33 (6) : 506-517

Lertpanyasampatha M., Gao L., Kongsawadworakul P., Viboonjun U., Chrestin H., Liu R. Y., Chen X. M., Narangajavana J., 2012. Genome-wide analysis of microRNAs in rubber tree (Hevea brasiliensis L.) using high-throughput sequencing. Planta, 236 (2): 437-445.

Lorieux M., 2012. MapDisto: fast and effi cient computation of genetic linkage maps. Molecular Breeding 30:1231-1235

Mirouze M., 2012. The Small RNA-Based Odyssey of Epigenetic Information in Plants: From Cells to Species. Journal of DNA and Cell Biology, 31 (12):1650-6

Mirouze M., Lieberman-Lazarovich M., Aversano R., Bucher E., Nicolet J., Reinders J., Paszkowski J., 2012. Loss of DNA methylation affects the recombination landscape in Arabidopsis. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 109 (15): 5880-5885.

Péret B., Swarup K., Ferguson A., Seth M., Yang Y., Dhondt S., James N., Casimiro I., Perry P., Syed A., Yang H., Reemmer J., Venison E., Howells C., Perez-Amador M.A., Yun J., Alonso J., Beemster G.T.S., Laplaze L., Murphy A., Bennett M.J., Nielsen E., and Swarupa R., 2012. AUX/LAX genes encode a family of auxin infl ux transporters that perform distinct functions during Arabidopsis development. The Plant Cell, 24: 2874–2885.

Puig J., Pauluzzi G., Guiderdoni E., Gantet P., 2012. Regulation of shoot and root development through mutual signaling. Molecular Plant, 5 (5) : 974-983.

Sané D., Aberlenc Bertossi F., Diatta L.I.D., Gueye B., Daher R.A., Sagna M., Duval Y., Borgel A., 2012. Infl uence of growth regulators on callogenesis and somatic embryo development in date palm (Phoenix dactylifera L.) sahelian cultivars. Scientifi c World Journal : 837395.

Tromas A., Parizot B., Diagne N., Champion A., Hocher V., Cissoko M., Crabos A., Prodjinoto H., Lahouze B., Bogusz D., Laplaze L., Svistoonoff S., 2012. Heart of endosymbioses: transcriptomics reveals a conserved genetic program among arbuscular mycorrhizal, actinorhizal and legume-rhizobial symbioses. PLosS One, 7: e44742.

a new naphthoquinone from Tectona grandis L. f. heartwood, and fungicidal activity. International Biodeterioration & Biodegradation, 74 : 93e98.

Bucher E., Reinders J., Mirouze M., 2012. Epigenetic regulation of transposon expression and mobility in Arabidopsis. Current Opinion in Plant Biology, 15:503-10.

Campa C., Mondolot L., Rakotondravao A., Bidel L.P.R., Gargadennec A., Couturon E., La Fisca P., Rakotomalala J.J., Jay-Allemand C., Davis A.P., 2012. A survey of mangiferin and hydroxycinnamic acid ester accumulation in coffee (Coffea) leaves: biological implications and uses. Annals of Botany, 110 (3) : 595-613

Fki L., Bouazzizi N., Chikri O., Benjemaa--Masmoudi R., Rival A., Swennen R., Drira N. and Panis B., 2012. Cold hardening and sucrose treatment improve cryopreservation of date palm meristems. Biologia Plantarum, 20 (10): 30-30.

Grapin A., Keller E.R.J., Lynch P.T., Panis B., Revilla Bahillo A., Engelmann F., (eds.). 2012. Cryopreservation of crop species in Europe. Proceedings of the fi nal meeting, Agrocampus Ouest INPH, Angers, France, 8-11 Feb. 2011, COST Offi ce, Brussels.

Grimanelli D., 2012. Epigenetic

Abdel-Lateif K., Bogusz D., Hocher V., 2012. The role of fl avonoids in the establishment of plant roots endosymbioses with arbuscular mycorrhiza fungi, rhizobia and Frankia bacteria. Plant Signalling & Behavior, 7: 636-641.

Akaffou D.S., Hamon P., Doulbeau S., Keli J., Legnate H., Campa C., Hamon S., de Kochko A., Zoro B.I.A., 2012. Inheritance and relationship between key agronomic and quality traits in an interspecifi c cross between Coffea pseudozanguebariae Bridson and C. canephora Pierre. Tree Genetics and Genomes, 8 (5) : 1149-1162.

Barraco G., Chatelet P., Balsemin E., Decourcelle T., Sylvestre I., Engelmann F., 2012. Cryopreservation of Prunus cerasus through vitrifi cation and replacement of cold hardening with preculture on medium enriched with sucrose and/or glycerol. Scientia Horticulturae, 148: 104–108

Benabdoun M., Djekoun A., Ykhlef N., Gherbi H., Bogusz D. et Franche C., 2012. La symbiose actinorhizienne Casuarina-Frankia. Revue Science et Technologie de l’Université de Constantine, 35 : 1-5.

Benelli C., De Carlo A., Engelmann F., 2012. Recent advances in the cryopreservation of shoot-derived germplasm of economically important fruit trees of Actinidia, Diospyros, Malus, Olea, Prunus, Pyrus and Vitis, Biotechnology Advance, doi: 10.1016/j.biotechadv.2012.09.004

Bertrand B., Boulanger R., Dussert S., Ribeyre F., Berthiot L., Descroix F., Joët T., 2012. Climatic factors directly impact the volatile organic compound fi ngerprint in green Arabica coffee bean as well as coffee beverage quality. Food Chemistry, 135 (4):2575-83.

Bobelé Niamké F., Amusant N., Stien D., Chaix G., Lozano Y., Kadio A.A., Lemenager N., Goh D., Amissa Adima A., Kati-Coulibaly S., Jay-Allemand C., 2012. 40,50-Dihydroxy-epiisocatalponol,

a new naphthoquinone from Tectona Abdel-Lateif K., Bogusz D., Hocher

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Alain Ghesquière et Honoré Kom sur le terrain, en compagnie du personnel de l’INERA et des étudiants

Directeur de publication Serge Hamon

CoordinationFrédérique Breuil Blaize de MaisonneuveSerge Hamon

Comité de rédaction Frédérique Breuil Blaize de MaisonneuveMarie MirouzeAlain RivalSerge Hamon

Maquette, graphisme et mise en pageFrédérique Breuil Blaize de Maisonneuve

Contactserge.hamon@ird.fr

Centre IRD

911, Avenue Agropolis

34394 Montpellier

Cedex 5 France

UMR DIADEDIversité

Adaptation et DEveloppement

des plantes

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Visite du Pr. Niino Takao, chercheur senior au NIAS

Du 5 au 9 novembre 2012, l’équipe DESSITROP a reçu la visite de Takao Niino, chercheur senior au NIAS (National Institute of Agrobiological Sciences), Japon. Niino Takao est spécialiste de la cryoconservation des ressources génétiques végétales et dirige l’équipe culture in vitro / cryoconservation dans la banque de gènes nationale qui est basée à Tsukuba. L’objectif de sa visite était de faire des démonstrations des techniques de cryoconservation qu’il a récemment mises au point en les appliquant à différents matériels végétaux étudiés à l’IRD. Ont ainsi été cryoconservés des cals embryogènes de palmier dattier, des apex d’ignames et des apex de vigne prélevés sur des vitroplants et sur des plantes entières. Les résultats de ces essais sont attendus avec impatience !

Contact : Florent Engelmann Niino Takao entouré de Mohammad Salma, Philippe Chatelet, Zvjezdana Markovic, Isabelle Sylvestre, André Peyrière et Florent Engelmann

Retour sur la journée de lancement de l’Institut de Biologie Computationnelle (IBC)

Le 1er octobre 2012 se tenait la journée de lancement de l’Institut de Biologie Computationnelle (IBC). Si la matinée était réservée aux tutelles, les conférences publiques de l’après-midi ont accueilli beaucoup de monde. Olivier Gascuel décrivit le projet et les objectifs de l’IBC dans ses grandes lignes, puis chaque coordinateur d’axe thématique fi t une présentation. Pour rappel, ces axes sont calqués sur des méthodologies qui structurent l’acquisition des données biologiques à savoir le séquençage, les analyses évolutives, l’annotation des protéines, l’imagerie et les bases de données. Le principal point commun à tous ces axes est le développement de méthodes informatiques permettant

le passage à l’échelle pour l’analyse de données à haut débit. Une question récurrente posée à l’issue de chaque exposé portait sur l’accessibilité aux méthodologies produites. Les avancées qui seront effectuées dans ces domaines bénéfi cieront à toute la communauté scientifi que biologique puisque elles seront directement disponibles sur les plates-formes bioinformatiques partenaires de l’IBC.

Pour de plus amples détails, visitez le site internet de l’institut (http://www.ibc-montpellier.fr). Vous y trouverez les présentations de la journée ainsi que les annonces de séminaires et de recrutements.

Contacts : François Sabot et Pierre Larmande

Prochainement...Le 8è congrès BioTrace se tiendra à Agropolis International, à Montpellier, du 30 Janvier

au 1 février 2013.

Ce 8è congrès consécutif, organisé par l’association Biotrace, favorisera les échanges entre l’ensemble des partenaires concernés par la préservation de l’environnement. Durant trois jours, organismes de recherche, entreprises et collectivités se rencontreront autour du thème : «Agents polluants : diagnostics et impacts sur notre santé et notre environnement». Un salon se tiendra le jeudi 31 parallèlement au congrès.

Contact : Christian Jay-Allemand

Les premières journées scientifi ques du LMI (Laboratoire Mixte International) LAPSE (Adaptation des Plantes et microorganismes associées au Stress Environnementaux)

se tiendront au Centre de Recherche de Bel Air (Dakar) les 12 et 13 février 2013.

La première journée sera l’occasion d’échanger sur le fonctionnement du LMI, de vous présenter les actions qui seront mis en place et de visiter les plateformes technologiques mises à la disposition des membres du consortium. La seconde journée sera consacrée aux échanges scientifi ques avec des exposés sur les projets des différentes équipes participantes.L’inscription est obligatoire même si la participation à ces journées est gratuite.

Contacts : Ibrahima Ndoye & Laurent Laplaze

Formation en génomique et bioinformatique en sciences des plantes, Hanoi, Vietnam

Dans le cadre du Master2 BioPharma de l’Université des Sciences & Technologies de Hanoï (USTH), un module de 40 heures portant sur la génomique et la bioinformatique en sciences des plantes a été réalisé par Francois Sabot et le Dr. Kim Thi Phuong Oanh. Ce module a pour vocation de confronter les étudiants aux nouvelles approches en genomique végétale, particulièrement dans le contexte des données massives (Big Data). Au terme des 40 heures ont été abordées des problématiques de technologies NGS (Next generation Sequencing), phylogénie, génomique structurale et annotation, protéomique structurale, et analyse bioinformatique en ligne de commande. Cette année, six étudiants ont suivi ce module, sur les 20 présents dans le Master2 (Diplôme international).

Contact : François Sabot

ATTENTION

Le site de l’UMR est maintenant u n i q u e m e n t disponible en version bilingue français et anglais sur :http://www.diade-research.fr