Caractérisation et modélisation algorithmique de la réponse du système d’acquisition racinaire d’azote à un milieu hétérogène en nitrate

Résumé

Le système racinaire, organe d’ancrage des plantes, remplit la fonction d’acquisition de l’eau et des nutriments. Les plantes rencontrant fréquemment des sols hétérogènes, leur balance entre l’exploitation des ressources et l’exploration du sol doit être optimisée, notamment car cette dernière correspond à un processus nécessaire mais couteux. L’objectif du projet est de mieux comprendre et de modéliser le comportement du système racinaire face à un choix entre des milieux qui diffèrent pour leur disponibilité en nutriments.

En optimisant le système expérimental dit du « split‐root », la mesure dynamique de l’architecture du système racinaire en réponse à l’hétérogénéité en nitrate fera l’objet d’une modélisation algorithmique, dans le cadre mathématique dit du bandit‐manchot, et ceci chez l’espèce modèle Arabidopsis. De plus, l’exploitation d’un milieu dépend également de l’activité de transport dont la dynamique de réponse relative au développement et à la croissance sera caractérisée au sein d’un éventail de génotypes d’intérêt (e.g., entre des écotypes dont le système racinaire en condition hétérogène apparait très différent). Cette composante sera ensuite intégrée au modèle.

Ce projet interdisciplinaire, qui s'inscrit dans la suite des travaux initié dans la suite du projet exploratoire ALGO-ROOT financé par DIGIT-BIO, répond à deux enjeux : i) Identifier des cibles pertinentes qui découplent les fonctions de développement/croissance et de transport pour améliorer l’acquisition de nitrate chez les plantes et, ii) établir les algorithmes de décision bio‐inspirés qui potentiellement pourraient apporter des solutions d’optimisation dans des domaines très divers telles que l’ingénierie robotique ou computationnelle.

Contact : 

• Cannelle Armengaud
• Linkedin