Axe CQFD - Compromis Croissance-Qualité des Fruits-Défense sous contraintes (a)biotiques

Les personnes de l'axe CQFD

Nos recherches sont axées sur le fonctionnement et l’évolution des systèmes horticoles dans le cadre du changement climatique et de la réduction de l’usage des intrants (eau, fertilisants, produits phytosanitaires). Ce contexte place la plante dans des conditions sub-optimales de croissance, avec des disponibilités limitées pour les ressources et des attaques de bio-agresseurs. Par ailleurs, des systèmes de cultures innovants peuvent modifier profondément les conditions environnementales, soit vers une extrême artificialisation des milieux (ferme verticale, agriculture urbaine, …) soit au contraire vers une complexification des conditions environnementales (agrivoltaïsme, agroforesterie …).

   Le projet de l’axe est dans la continuité de nos travaux antérieurs pour mieux comprendre et améliorer l’efficience d’utilisation des ressources et la résilience des plantes face aux contraintes (a)biotiques. Dans ce cadre, l’axe est structuré autour de 3 thématiques de recherches principales (Figure 3) qui portent sur i) l’acquisition et l’allocation des ressources, ii) la croissance et la qualité des fruits et iii) la défense des plantes. Ces différents volets participent à une meilleure compréhension autour des compromis croissance/défense/qualité sous l’effet des interactions G x E x P. L’ensemble de ces travaux s’appuie sur des expérimentations essentiellement analytiques et sur la modélisation comme outil d’intégration des différents processus, sur des pas de temps de l’heure à la saison et à l’échelle de la cellule à celle du peuplement diversifié. Des développements méthodologiques sont également menés pour améliorer le phénotypage des objets/fonctions étudiés (composition biochimique, structure cellulaire, mesure de flux in situ, proxidétection...).

1. Acquisition et allocation des ressources

2. Croissance et composition des organes

3. Compréhension des effets de l’environnement abiotique sur l’immunité des plantes horticoles

THÈSES DANS L'AXE CQFD:

• FANFAN SONG:

Intitulé de thèse: "Amélioration de la prédiction du rendement de la tomate en plein champ à l’aide de la télédétection Sentinel et du modèle de culture STICS dans des conditions méditerranéennes".

Financements: Bourse d’un an du gouvernement chinois (CSC).

Dates: Du 10/01/2024 au 05/01/2025

Objectifs: Dans un contexte méditerranéen marqué par la rareté de l’eau et des précipitations de plus en plus irrégulières, notre objectif est d’améliorer la prédiction du rendement et la planification de l’irrigation pour la culture de la tomate de plein champ en Provence.

Partenaires de thèse:

UR PSH ; UMR EMMAH ; SONITO

• YAN ZHAO

Intitulé de thèse:

Approches expérimentales et de modélisation pour explorer les variations induites par la génétique et le déficit hydrique dans les traits architecturaux (anatomie et conductivité) de la vascularisation du pédicelle et du péricarpe de la tomate.

Financements: Bourse du gouvernement chinois (CSC)

Dates: Du 22/10/2022 au 22/10/2026

Objectifs:

L’objectif de cette thèse est de comprendre comment le déficit hydrique et la variabilité génétique influencent l’organisation anatomique et la conductivité du réseau vasculaire dans le pédicelle et le péricarpe du fruit de tomate. Pour cela, nous combinons des approches expérimentales et de modélisation afin d’établir le lien entre structure vasculaire, résistance hydraulique et croissance du fruit.

Plus précisément, il s’agit:

D’utiliser l’imagerie par résonance magnétique (IRM) pour reconstruire de manière non destructive la structure 3D des faisceaux vasculaires à différents stades de développement et sous différentes conditions hydriques.

De valider les mesures issues de l’IRM par des observations histologiques et par microtomographie (MicroCT).

D’intégrer les traits anatomiques quantifiés dans le modèle Virtual Fruit pour simuler les échanges hydriques et évaluer la contribution des caractéristiques vasculaires à la résistance hydraulique du fruit.

Ce travail vise à renforcer la compréhension des mécanismes structure-fonction qui déterminent la résilience à la sécheresse chez la tomate.

Partenaires:

PSH INRAE Avignon, OPAALE INRAE Rennes, Plateforme PRISM IBS-IRIS Université d’Angers, Laboratoire Charles Coulomb CNRS Montpellier