Décembre 2004 - n°94

Physiologie et Biotechnologie Végétales (UMR 619)

Fondée en 1998, l’Unité de Recherche du Professeur Dominique Rolin, intitulée Physiologie et Biotechnologie Végétales est née du regroupement de trois laboratoires hébergés par les Universités I et II de Bordeaux et par l’INRA.

En effet, à l’origine de cette UMR, se trouvaient :

l a Station de Physiologie Végétale, dont les travaux portaient sur le métabolismeénergétique et le métabolisme carboné de semences et de racines, et sur les rôles de la respiration et de la fermentation lors de la vie des végétaux. Il faut préciser qu’en 1995, ce groupe a orienté ses recherches vers une étude du développement des fruits, qui est la thématique sur laquelle s’est constituée l’UMR 619 par la suite.

le Laboratoire de Biologie Cellulaire et Moléculaire des Plantes, dont les thèmes de recherche concernaient l’analyse biochimique et cytologique de la biosynthèse des terpènes, notamment chez le modèle du Pin maritime.

le Laboratoire de Biologie Cellulaire et Biotechnologie Végétale, dont le domaine de spécialité était centré sur des méthodes de transformation des plantes, hybridation moléculaire in situ. Les recherches portaient sur l’ingénierie de la stérilité mâle ; le développement des organes reproducteurs chez une plante dioïque ; la caractérisation génétique et moléculaire des anomalies du développement floral…

Les activités de l’UMR 619…

L’originalité forte de l’unité Physiologie et Biotechnologie Végétales est de réunir un ensemble d’équipes aux compétences très complémentaires qui permettent de couvrir des aspects très divers de la biologie du développement des fruits. En particulier, la capacité à aborder aussi bien des questions" mécanistiques " au niveau génétique et moléculaire, que de favoriser des recherches innovantes en biologie végétale intégrative. Cette même configuration est également de nature à favoriser les transferts de technologies et à permettre une valorisation efficace des travaux des équipes vers le secteur professionnel.

Il faut préciser que l’UMR 619 se divise en 4équipes thématiques :
Organogenèse et régulation de la division cellulaire (C. Chevalier),
Génomique fonctionnelle du développement du fruit (C. Rothan),
Régulation du métabolisme dans les fruits (D. Rolin),
Génomique fonctionnelle et qualité de la baie de raisin (S. Hamdi).

Plus en détails, l’activité de recherche concerne l’étude du développement précoce des fruits et de la mise en place de leur qualité. Ces recherches de type fondamental sont principalement réalisées avec des fruits modèles (tomate et raisin) et des espèces d’application (pêche et fraise).

L’objectif de la recherche est double. En effet, d’un point de vue académique, elle vise à définir les mécanismes génétiques, moléculaires et biochimiques qui contrôlent le développement du fruit ; et sous l’aspect recherche appliquée, elle vise à contribuer à l’amélioration des productions fruitières pour leurs qualités organoleptiques, gustatives et nutritionnelles.
Les études s’orientent plus particulièrement sur l’étude du développement précoce des fruits et sur le métabolisme des sucres, car ces composés jouent un rôle majeur dans le contrôle de l’expression des gènes chez le fruit, et donc dans le déroulement des processus de développement, tels que la croissance du fruit ou l’accumulation de sucres, d’acides ou de métabolites secondaires. En fait, l’identification de gènes candidats potentiels contrôlant ces caractères contribueraà l’amélioration génétique des espèces fruitières. De même, une meilleure connaissance de la biologie de la plante favorisera l’optimisation des méthodes de culture pour l’obtention de fruits de qualité.

Installations et équipements

Forte de plus de 60 personnes (dont 4 nouveaux statutaires cette année), l’UMR 619 se situe à Villenave d’Ornon (33) et s’étend sur 2 278 m2, répartis entre les laboratoires (1 018 m2), les bureaux, les annexes techniques et la bibliothèque.
Pour mener à bien ses recherches, cette unité dispose d’un large panel d’équipements, parmi lesquels :
2 spectrophotomètres UV visible,
4 systèmes HPLC,
2 chromatographes de protéines,
Divers appareils d’électrophorèses de protéines et d’acides nucléiques,
6 thermocycleurs pour amplification d’ADN,
4 hottes à flux laminaire horizontal,
1 osmomètre cryoscopique,
1 spectromètre de RMN 500 Mhz équipé d’une cryo-sonde 5 mm optimisée 13C, une sonde inverse 5 mm 1H-13C, une sonde 16 mm (31P-13C-1H) et un passeur d’échantillons…
1 ensemble de microscopes et microtomes (microscopie électronique, cofocale, à fluorescence) Points forts de l’UMR 619

Depuis sa création, l’UMR 619 a mis en place 3 plate-formes technologiques qui ont pour vocation de générer des outils lourds et les compétences associées utilisables par ses équipes et par d’autres groupes de la communauté scientifique française ou étrangère.

Plate-forme de RMN destinée à l’étude du Métabolome et du Fluxome, avec développement d’un savoir-faire dans le domaine de la RMN in vivo, l’acquisition de profils métaboliques par RMN du 1H à haut débit, et la quantification des flux métaboliques…
Plateforme de Transcriptome entièrement équipée, de la préparation et du dépôt des échantillons sur lame de verre ou sur filtre, à l’hybridation, l’analyse et la gestion bio-informatique des données…
Structure de cytologie-imagerie (microscopie électronique, confocale, de fluorescence, histologie) pour palier aux besoins des différenteséquipes de l’UMR.

Partenariats et accords

L’unité Physiologie et Biotechnologie Végétales accueille des chercheurs étrangers (Tunisie, Chili, Pays de Galles, Egypte…).

Par ailleurs, depuis environ 10 ans, se sont développées des relations avec l’AIREL et le CIREF, deux centres d’expérimentation situés en Aquitaine et qui travaillent respectivement sur la tomate et la fraise. Ces travaux de recherche sont destinés à répondre à la préoccupation des producteurs d’ajuster le mode de conduite des cultures, ou de sélectionner des variétés adaptées aux conditions climatiques régionales.

Plus récemment, des relations ont été établies avec le CIVB qui contribue au financement des travaux sur la vigne conduits dans l’UMR, pour l’étude du transcriptome et du métabolome du raisin en fonction des modes de conduite de la vigne.

Objectifs…

Vu les projets de modification qui devraient toucher le milieu de la recherche française, l’objectif premier est de stabiliser et d’assurer la pérennité de la structure. En effet, il faut stabiliser le développement, conforter les thèmes de recherche, et assurer le financement des recherches.

Précisons que les contrats de recherche (lesquels fournissent 75 % du financement) sont très divers : aide très soutenue de la Région Aquitaine, de l’INRA, du Ministère de la Recherche… Actuellement, les efforts de l’UMR 619 sont centrés sur les appels d’offre européens. En effet, l’unité essaie de participer au projet européen " Solanacées " qui s’inscrit dans l’appel d’offre actuel du 6ème PCRDT, et qui lui permettrait d’obtenir un financement pendant quatre ans…

P. FARANT