GE2MorF - Génétique, Évolution et Écologie de la Morphologie Florale

Carmine Claudot
Natalia Conde e Silva
Ronan Dadole
Catherine Damerval
Yves Deveaux
Clémence Foulon
Arnaud Leclerc
Anthony Venon
Julie Zalko
Génétique, Évolution et Écologie de la Morphologie Florale

Nous nous intéressons à l’évolution de l’architecture florale, plus spécifiquement celle du périanthe, c’est-à-dire l’ensemble des organes stériles impliqués dans la protection des organes fertiles et/ou l’attraction des pollinisateurs. Nos objets d’étude appartiennent principalement à la famille des Ranunculaceae, membre de l’ordre des Ranunculales. Elle occupe une position phylogénétique intéressante pour les études evo-dévo car il s’agit du premier clade à diverger parmi les eudicotylédones (APG IV, 2017). Elle présente par ailleurs une grande diversité du périanthe, avec des morphologies d’organes qui peuvent être simples ou élaborées (i.e., plats avec une écaille nectarifère (e.g., Ficaria verna), dotés d’un éperon nectarifère (e.g., Aquilegia sp.)). La caractérisation morpho-anatomique de ces organes et l’analyse de la dynamique des réseaux de gènes impliqués dans leurs formations représentent un enjeu fondamental en biologie évolutive. Dans le choix de nos projets de recherche, nous incluons également les questions de durabilité, telles que la gestion de l’environnement, le développement de pratiques agriculturales adaptées au changement climatique. Pour cela, nous utilisons principalement comme modèle d’étude la nigelle de Damas, qui au-delà d’être un modèle très adapté pour la production de connaissances fondamentales sur l’évolution de la morphogenèse florale, ouvre de nombreuses opportunités pour aborder des questions scientifiques pluridisciplinaires, tels que les mécanismes d’attraction des pollinisateurs. L’équipe GE2MorF s’inscrit également dans un réseau de collaborations internationales de recherche sur les Ranunculales. Nous sommes membres du réseau RanOmics (10 équipes de recherche) piloté par le Pr. Annette Becker, et qui regroupe les leaders mondiaux des études évo-dévo sur des modèles de Ranunculales. Parmi ses membres, nous avons des collaborations de longues dates avec Pr. Sophie Nadot et Florian Jabbour. Nos projets de recherche s’inscrivent dans les 3 axes de recherche de l’UMR GQE-Le Moulon.

Projet s’inscrivant dans l’Axe 1

pétales de nigelle

L’origine génétique et moléculaire de la diversité du périanthe constitue le projet majeur de notre équipe. La nigelle de Damas (Nigella damascena L.), notre modèle privilégié, a l’avantage de présenter un dimorphisme floral naturel avec un morphe avec pétales nectarifères [P] et un morphe sans pétale [T]. Nous avons mis à profit la comparaison entre les deux morphes floraux de nigelle afin (i) d’accéder au réseau génique contrôlant la formation des pétales et (ii) d’élucider les mécanismes de régulation de l’identité et de la morphogenèse des pétales. La fonction et la dynamique évolutive des gènes du réseau pétale sont étudiées en incluant d’autres espèces de Ranunculaceae avec des structures de pétales plus ou moins complexes.

Nous nous interressons également à l’évo-dévo des nectaires et des éperons, des structures majeures impliquées dans l’attraction des pollinisateurs et dans la coévolution des plantes à fleurs avec les insectes. Il a pour objectif d’analyser la morpho-anatomie des pétales afin de le lier à terme à la dynamique évolutive des gènes majeurs du réseau pétale.

Projet s’inscrivant dans l’Axe 2

pétales de nigelle

Chez la nigelle, des études antérieures ont démontré la prépondérance des pétales nectarifères dans l’attraction des pollinisateurs. L’équipe profite de son nouvel environnement créé par le regroupement récent des 3 unités GQE, ESE et EGCE au sein du bâtiment de l’IDEEV pour développer un projet collaboratif avec Jean-Christophe Sandoz de l’EGCE, spécialiste du comportement des abeilles, pour mieux comprendre les mécanismes d’interactions plantes-insectes pollinisateurs (financement Graduate School Biosphera).

Projet s’inscrivant dans l’Axe 3

pétales de nigelle

La nigelle est une espèce nectarifère qui est cultivée dans de nombreux pays et adaptée aux épisodes de grosse chaleur et de stress hydrique. Elle est également très intéressante pour les propriétés médicinales de ses huiles essentielles. Dans le contexte du changement climatique, cette espèce est une ressource génétique prometteuse tant pour la production de composés pharmacologiques que comme plante de service de pollinisation contribuant ainsi à l’accroissement local de la diversité génétique. Nous avons pour objectif de sélectionner des lignées de nigelle adaptées à ces utilisations.

Membres

Ancien membre

Martine Le Guilloux AI CNRS (1982-2024)

Publications

  • Becker A., Bachelier JB., Carrive L., Conde e Silva N. , Damerval C. , Del Rio C., Deveaux Y. , Di Stilio VS., Gong Y., Jabbour F., Kramer EM., Nadot S., Pabón-Mora N., Wang W., RanOmics group. (2023) A cornucopia of diversity - Ranunculales as a model lineage. J Exp Bot, erad492
  • Conde e Silva N. , Leguilloux M., Bellec A., Rodde N., Aubert J., Manicacci D., Damerval C. , Berges H., Deveaux Y. . (2023) A MITE insertion abolishes the AP3-3 self-maintenance regulatory loop in apetalous flowers of Nigella damascena. Journal of Experimental Botany, 5 (74) 1448-1459
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