Animation : Karine Gallardo et Vanessa Vernoud

Les recherches visent à améliorer la qualité des graines de légumineuses pour l’alimentation humaine (teneur et composition en protéines et acides aminés, propriétés organoleptiques). Elles visent aussi à stabiliser le rendement et la qualité des graines dans un contexte de changement climatique associé à des carences minérales. Des approches de génétique d’association et de biologie intégrative (données multi-omiques) sont utilisées pour l’identification de gènes candidats, et des ressources/outils sont développés pour la validation fonctionnelle de ces gènes et l’amélioration variétale.

Les recherches sont structurées en 3 axes :

Axe 1. Développement et qualité des graines.

Les objectifs sont d’apporter des connaissances sur les processus moléculaires contrôlant le développement et le remplissage des graines, et de mobiliser le levier génétique (génétique directe et inverse) pour optimiser et stabiliser la quantité et qualité des protéines (en lien avec leur fonctionnalité), ainsi que les propriétés organoleptiques des graines (goût vert, amertume, astringence).

Axe 2. Tolérance aux stress abiotiques, compromis entre qualité des graines et performance agronomique.

Les objectifs sont de comprendre les interactions entre stress associés au changement climatique et carences nutritionnelles par des approches intégratives (multi-omiques) lors de la phase reproductive, d’éclairer le rôle du soufre dans le compromis entre qualité des graines et tolérance aux stress, et d’identifier des biomarqueurs et gènes régulateurs pour prédire et stabiliser le rendement et la qualité des graines en conditions fluctuantes (ex. manque d’eau, fortes températures, carences nutritionnelles).

Axe 3. TILLING & Biotechnologies.

Des populations TILLING de pois sont développées, maintenues et exploitées pour l’étude fonctionnelle de gènes (axes 2 et 3) et comme source d’allèles favorables pour l’amélioration variétale, et des méthodes sont développées pour la transgenèse chez le pois.

Les projets en cours portés par l’équipe :

• ANR PEAVALUE (2020-2024) : Optimiser la valeur protéique des graines de pois.
• ANR PIVERT (2023-2026) : Éliminer le goût vert des graines de pois.
• ANR France 2030 LETSPROSEED (2023-2028) : Accroitre la consommation des protéines de légumineuses ​en améliorant leur qualité et transformation sans compromettre la résistance aux stress.
• BAP PeaREG (2023-2024) : Identifier des gènes régulateurs pour améliorer le rendement et la qualité des graines de pois en réponse aux stress abiotiques.

Autres projets dans lesquels l’équipe est impliquée : Transbio HOLOSTRESS (2022-2024), Métaprogramme Syalsa LEGUMIC (2023-2024), Plant2Pro EFfort (2023-2025), PIA SPECIFICS (2020-2026).

Quelques publications :

Bonnot T., Bachelet F., Boudet J., Le Signor C., Bancel E., Vernoud V., Ravel C., Gallardo K. (2023) Sulfur in determining seed protein composition : present status on its interaction with abiotic stresses and future directions. J Exp Bot. 74: 3276-3285. https://hal.inrae.fr/hal-04157889

Durand-Tardif M., Cailliatte R., Carré P., Della Valle G., Enjalbert J., Gallardo K., Gaudichon C., Guyon J.-B., Jezequel S., Lorinet I., Magrini M.-B., Ravel C., Renard C. & Saint Eve A. (2022) Protéines végétales pour une santé globale : identification des connaissances, verrous et leviers pour leur développement dans l'alimentation humaine. PlantAlliance. https://hal.inrae.fr/hal-03896437v2

Vernoud V., Lebeigle L., Munier J., Marais J., Sanchez M., Pertuit D, Rossin N., Darchy B., Aubert G., Le Signor C., Berdeaux O, Lacaille-Dubois MA, Thompson R. (2021) β-Amyrin Synthase1 Controls the Accumulation of the Major Saponins Present in Pea (Pisum sativum). Plant Cell Physiol. 62: 784-797. https://hal.inrae.fr/hal-03211149

Cartelier K., Aimé D., Ly Vu J., Combes-Soia L., Labas V., Prosperi J.-M., Buitink J., Gallardo K.* and Le Signor C.* (2021) Genetic determinants of seed protein plasticity in response to the environment in Medicago truncatula. Plant J. 106: 1298-1311. *co-last and co-corresponding authors. https://hal.inrae.fr/hal-03177967

Henriet C., Balliau T., Aimé D., Le Signor C., Kreplak J., Zivy M., Gallardo K.* and Vernoud V.* (2021) Proteomics of developing pea seeds reveals a complex antioxidant network underlying the response to sulfur deficiency and water stress. J. Exp. Bot. 72: 2611-2626. *co-last and co-corresponding authors. https://hal.inrae.fr/hal-03276009

Courbet G., Gallardo K., Vigani G., Brunel-Muguet S., Trouverie J., Salon C., Ourry A. (2019) Disentangling the complexity and diversity of crosstalk between sulfur and other mineral nutrients in cultivated plants. J. Exp. Bot. 70: 4183-4196. https://hal.inrae.fr/hal-02184358

Gallardo K., Besson A., Klein A., Le Signor C., Aubert G., Henriet C., Térézol M., Pateyron S., Sanchez M., Trouverie J., Avice J.-C., Larmure A., Salon C., Balzergue S., Burstin J. (2019). Transcriptional reprogramming of pea leaves at early reproductive stages. Front. Plant Sci. 10: art 1014 (17p). https://hal.inrae.fr/hal-02270632

Henriet C., Aimé D., Terezol M., Kilandamoko A., Rossin N., Combes-Soia L., Labas V., Serre R.-F., Prudent M., Kreplak J., Vernoud V.* and Gallardo K.* (2019) Water stress combined with Sulfur deficiency in pea affects yield components but mitigates the effect of deficiency on seed globulin composition. J. Exp. Bot. 70: 4287-4303. * co-last and co-corresponding authors. https://hal.inrae.fr/hal-02627230

Personnel permanent :

Karine Gallardo (DR)

Vanessa Vernoud (CR)

Titouan Bonnot (CR)

Christine Le Signor (IR)

Delphine Aime (TR)

Myriam Sanchez (TR)

Nadia Rossin (TR)

Catherine Conreux (TR)

Nicolas Jeannin (TR)

Thèses :

Fanélie Bachelet (Nov 2021-)

Anne-Solenn Valendon (Dec 2023-)

Post-Doc :

Yara Noureddine (Sept 2022-)

Chargé de Mission Retraité :

Sergio Ochatt (Sept 2023-)