Ingénieur en Physiologie Végétale et Biologie Moléculaire Végétale H/F CEA

Le projet Shoot2Root explore le lien entre photosynthèse et développement racinaire des plantes. Plus précisément, le projet est basé sur le fait que l'activité photosynthétique des plantes génère des signaux qui peuvent moduler l'élongation de la racine primaire et le développement des racines latérales. Un système racinaire plus développé est susceptible de permettre une meilleure efficience d'utilisation de l'eau et une plus grande tolérance des plantes à la sécheresse.

Il a été montré que ces signaux chloroplaste-racines sont liés à l'état de réduction du pool de plastoquinone (PQ) dans les chloroplastes (Leverne et al. 2023). Une augmentation de la réduction du pool de PQ à la lumière change la production d'oxygène singulet qui est associée à la production subséquente de molécules signal, notamment des apocaroténoïdes. Le projet vise à identifier le signal chloroplastique associé à l'état redox des PQ qui est responsable de la modulation de la croissance racinaire.

Pour ce faire, une collection de mutants photosynthétiques d'Arabidopsis sera étudiée, dans une première phase pour confirmer le lien entre PQ et architecture racinaire. Les mutants les plus contrastés seront sélectionnés et étudiés au niveau de leur production d'espèces réactives de l'oxygène, de leur physiologie (croissance racinaire, réponse à la sécheresse, ...), de leur biochimie (métabolomique non-ciblées ou ciblée des feuilles et du phloème), au niveau génétique (transcriptomique) et aussi par des approches pharmacologiques.

Ce projet identifiera une nouvelle voie de signalisation connectant la photosynthèse foliaire et la physiologie des racines. Au final, la recherche qui sera conduite apportera un éclairage nouveau sur un processus moléculaire depuis longtemps non-résolu par lequel l'état redox des PQ déclenche une signalisation impliquée dans l'adaptation des plantes à leur environnement.