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UMR GDEC

UMR 1095 Génétique Diversité et Ecophysiologie des Céréales

Biologie Intégrative de la composition du Grain

Equipe BIG

Plus de 80% de la production mondiale de blé est utilisée après transformations industrielles. La plupart de ces transformations nécessite une teneur en protéines spécifique. Or, pour le blé, comme pour l’ensemble des espèces de grande culture, la teneur en protéines des grains est négativement corrélée au rendement en grain.
Les prévisions de croissance de la population mondiale, conjuguées aux changements d’habitudes alimentaires dans les pays en développement, à l’augmentation des usages non alimentaires des céréales dans les pays développés et à la stagnation des surfaces agricoles imposent d’envisager une augmentation de 70% à 100% des rendements en céréales d’ici 2050 afin d’assurer la sécurité alimentaire à l’échelle mondiale. Cette augmentation de rendement doit être réalisée en réduisant l’impact environnemental des cultures céréalières, qui passe par une diminution, ou tout du moins une stagnation, de l’utilisation des fertilisants azotés. Par ailleurs, l’augmentation de la variabilité interannuelle du climat prédite par le panel intergouvernemental sur le changement climatique devrait accroître la variabilité interannuelle des rendements , mais également de la teneur en protéines des grains. Celle-ci devra donc être adaptée, ce qui implique que les mécanismes qui la contrôle soient mieux compris.

Ainsi, l’objectif du projet de l’équipe BIG est :

  1. d’identifier des régions chromosomiques et des gènes impliqués dans la (trans-) régulation de la synthèse des protéines de réserve et permettant de mieux décorréler la valeur d’usage des blés de leur teneur en protéines totale
  2. de développer, en collaboration avec l’équipe ABC un modèle de simulation permettant de prédire l’effet du changement climatique non seulement sur le rendement et la concentration en protéines, mais également sur la composition en protéines des grains.

La finalité du projet est :

  1. de proposer des marqueurs moléculaires et des gènes, mais également des idéotypes, permettant de développer de nouvelles variétés de blé ayant une meilleure efficience d’utilisation de l’azote pour la qualité (i.e. force boulangère ou extensibilité de la pâte par unité de teneur en protéines totales)
  2. de prédire l’impact du changement climatique sur la valeur d’usage du blé. Une meilleure compréhension des phénomènes de compensation entre les fractions de protéines de réserve devrait permettre de développer des blés répondant à des utilisations ciblées ou déficients en certaines gliadines mises en évidence dans des phénomènes d’allergénicité.

 

 Le travail de l'équipe est divisé en deux thèmes principaux :
1. Variabilité génétique et environnementale de la densité nutritionnelle du blé
2. Bases environnementales, génétiques et moléculaire de la régulation nutritionnelle de la composition en protéines du grain