Projet exploratoire EPIPREDICT (2022 - 2024)

De l’Epigénétique intégrative pour prédire les capacités adaptatives des bioagresseurs

Aujourd’hui, l’agriculture doit faire face à de nombreux défis, parmi lesquels le développement de certains pathogènes lié à la diminution de l’utilisation d’intrants dans un objectif d’agriculture durable ou aux effets du changement climatique. Dans ce contexte, de nombreuses questions se posent à court terme sur les capacités adaptatives de ces bio-agresseurs. Un insecte ravageur résistera t-il à la prochaine vague de chaleur ? Ou sera-t-il au contraire très affecté par la hausse des températures et cessera t-il d’être une menace ?

Contexte et enjeux

Le projet EPIPREDICT propose de répondre à ces questions, pour deux exemples de bioagresseurs, à reproduction clonale et aux capacités de résilience remarquables :

  • Le puceron du pois Acyrthosiphon pisum, qui provoque un large éventail de dégâts sur diverses légumineuses et présente une plasticité phénotypique remarquable en réponse à son environnement biotique et abiotique.
  • Le champignon filamenteux phytopathogène producteur de mycotoxines Fusarium graminearum, responsable d’épisodes désastreux de fusariose de l'épi de blé à travers le monde, et qui affiche de surcroit une formidable capacité d'adaptation.

 

Objectifs

Les variations épigénétiques sont les modifications héritables de l’expression d’un génome, qui n’en affectent pas la séquence. Sous contraintes environnementales, à des échelles de temps courtes, la mise en œuvre de modifications de l’épigénome apparait comme un moyen efficace permettant aux organismes d’exprimer de nouveaux phénotypes afin d’assurer leur survie et de continuer à se développer. Ce code épigénétique est étudié grâce à approches de séquençage haut-débit, générant de gros volumes de données de nature hétérogènes, pour lesquelles les méthodes d’analyses actuelles en limitent la compréhension.

Le projet EPIPREDICT propose de développer des approches statistiques et mathématiques innovantes afin d’identifier dans ces données les éléments qui permettent de décrire les variations de l’expression des gènes (notamment ceux responsables de la capacité de la virulence et de l’agressivité des pathogènes et ravageurs), en considérant les caractéristiques spatiales des génomes.

In fine, décoder comment les gènes s’expriment en réponse à l’environnement pourrait permettre de fournir un modèle d’aide à la décision pour développer des agro-écosystèmes résilients et économiquement viables.

Contacts - coordination :

Acteurs du projet

Unités INRAE impliquées

Département SPE

Expertise

UR MycSA

Génomique et Epigénomique fonctionnelle fongique, bioinformatique

UMR IGEPP

Génomique et Epigénomique fonctionnelle des insectes ravageurs

Partenaires extérieurs

Institut Agro – Rennes Angers

Expertise

UMR Irmar

Données fonctionnelles, dépendance en grande dimension, réseaux de co-expression, Statistique computationnelle, développement d’outils logiciels

 

Date de modification : 23 janvier 2024 | Date de création : 19 septembre 2022 | Rédaction : Marjorie Domergue