Ionome

Variation Naturelle de l'ionome 

L'ionome est la composition minérale en nutriments et oligo-éléments d'un organisme. L'iononomie est une approche de profilage élémentaire à haut débit pour étudier la base mécanistique moléculaire sous-jacente à l'ionome (Molecular Plant 9: 787-797). L'espèce modèle Arabidopsis thaliana a une large répartition géographique et offre une excellente opportunité de démêler les variations des réponses évolutives adaptatives à l'environnement. Cette recherche se concentre sur la variabilité génétique naturelle de l'ionome.

                                                   

Le matériel végétal est une collection unique de 210 accessions d'Arabidopsis, que nous avons collectées en Belgique et aux Pays-Bas. Un accent particulier a été mis sur l'environnement urbain de la ville de Bruxelles (Belgique) et de l'île de Texel (Pays-Bas). Au cours d’une expérience de «jardin commun» réalisée sur des boîtes de petri gelosées, nous avons mesuré les profils en éléments et les traits morphologiques racinaires. Notre objectif est d'établir et de comprendre les corrélations entre les caractéristiques physico-chimiques des sols provenant des sites de récolte et les traits phénotypiques mesurés dans des conditions contrôlées du laboratoire. Une cartographie d’association génomique globale est menée pour identifier les gènes et les allèles qui régulent les traits phénotypiques. Ces connaissances fondamentales acquises dans l'espèce modèle Arabidopsis pourraient aider à définir des stratégies pour optimiser la morphologie des racines et pour améliorer la valeur nutritionnelle, grâce à la sélection assistée par marqueurs de plantes cultivées avec des génomes plus complexes (par exemple, le colza).

                                                                      

Toxicité du césium

Le césium est un élément chimique rare qui possède des propriétés physiques et chimiques comme celle du potassium. Cet élément n'est pas essentiel à la croissance des plantes. Le césium n'a qu'un seul isotope stable (¹³³Cs) et plusieurs radio-isotopes (par exemple ¹³⁷Cs). En 2011, l'accident de la centrale nucléaire de Fukushima Daiichi a libéré des radionucléides dans les zones agricoles du Japon. Il est donc urgent d'élucider les mécanismes d'absorption et de transport du césium dans les plantes, pour élaborer des stratégies de réduction de la pollution environnementale et de la contamination des produits agricoles.

Cette recherche se concentre sur la compréhension des effets de la toxicité du césium sur la physiologie de la plante modèle Arabidopsis et du peuplier, dans les conditions du laboratoire. Les plantes sont intoxiquées avec du césium stable afin de procéder au séquençage global du transcriptome dans les racines et les feuilles, et d'identifier des gènes candidats liés à l'absorption et au transport du césium.