Quelles pistes génétiques pour l’optimisation de la photosynthèse du pois protéagineux dans le cadre du changement climatique actuel ?

La culture du pois protéagineux, Pisum sativum, représente un enjeu stratégique et environnemental majeur de par la richesse en protéines de ses graines et la symbiose azotée avec des bactéries du sol. Le principal frein à cette culture est l’évolution modérée du rendement sous l’effet de différents stress amplifiés par le changement climatique. L’évolution vers des températures élevées et une nébulosité accrue peuvent limiter l’acquisition d’assimilats carbonés, et donc le processus de photosynthèse tout au long du cycle de développement de la plante. Le maintien de l’efficacité photosynthétique pendant la phase de remobilisation d’azote, et dans des conditions de températures élevées, permettrait d’augmenter le remplissage des graines et donc le rendement et leur qualité. L’objectif de la thèse est de tester différentes pistes d’amélioration du rendement via l’amélioration de l’efficience d’interception et de l’efficience de conversion du rayonnement du pois. Pour cela, à partir de la variabilité génétique de la morphologie foliaire du pois, des études à l’aide de capteur de rayonnement seront menées en microparcelle sur des mutants d’architecture afin de déterminer l’efficience d’interception du rayonnement due au port de la plante (formalisme de Monteith, 1977). Des expériences en plateforme de phénotypage à haut débit seront également effectuées sur ces génotypes afin d’estimer la surface foliaire et la biomasse produite. D’autre part, des études sur des mutations de gènes codant pour des protéines clés de la fixation du CO2 dans la photosynthèse (Rubisco et Rubisco activase) seront réalisées à partir de marquage au 13C dans des conditions de température et d’ombrage mimant le changement climatique et d’analyses de la biomasse et de rendement. Ces expériences seront complétées par de mesures d’activités enzymatiques in vitro et de taux d’expressions (qPCR et SDS-page) pour caractériser plus finement les mutations