Projet ANR-13-ADAP-0008 – Reglisse : Régulation de l'interconversion des glycérolipides chez les plantes en réponse aux variations environnementales
Programme : Adaptation - des gènes aux populations. Génétique et biologie de l'adaptation aux stress et aux perturbations (BIOADAPT 2013) 2013
Année de financement : 2013
Coordinateur du projet : Monsieur Laurent NUSSAUME (Service de Biologie Végétale et de Microbiologie  Environnementale)
Partenaires : Laboratoire de Physiologie Cellulaire Végétale; Biologie Végétale et Microbiologie Environnementales
Montant : 469622.0 euros
Date de début : 2014
Durée : 48 mois
Résumé : Le phosphore (P) est un macro-élément essentiel. Il est présent sous forme de phophate (Pi) dans la majorité des sols, mais en quantité limitante pour la nutrition des plantes. Les engrais phosphatés sont donc massivement utilisés pour augmenter les rendements, avec des effets néfastes sur l'environnement (eutrophisation des cours d'eau). 
Mieux gérer la prise et l'utilisation du phosphore chez les plantes afin de réduire l'emploi des intrants phosphatés est donc essentiel. L'objectif du projet REGLISSE vise à augmenter nos connaissances sur la réponse des plantes aux variations de Pi du sol en se focalisant sur les modifications produites affectant le remodelage lipidique des membrane cellulaires. Chez les plantes un tiers du Pi se trouve dans les phospholipides. Confrontée à une  carence en Pi, la plante module sa composition lipidique en favorisant la production de galacto- et sulfo-lipides permettant d'économiser le Pi. 
Au niveau transcriptionel, de nombreux gènes impliqués dans la dégradation des phospholipides et la synthèses de glycolipides plastidiaux sont modulés par la carence et  corrèlent avec ce remodelage lipidique (augmentation de: PLD?1, PLD?2, NPC4, NPC5, SQD2, MGD2, MGD3, PENMT1, DGD2; et baisse de PENMT2, ATS1, ATS2). Tous ces gènes sont impliqués dans l'ajustement de la balance phospholipides versus glycérolipides. Les étapes de ce remodelage lipidique s'effectuent par des mécanismes transcriptionels et post transcriptionels complexes. De nombreuses inconnues  subsistent impliquant entre autre un réajustement de voies métaboliques, des inter-conversions de lipides et une modification du trafic intracellulaire.Nous visons l'identification de nouveaux éléments impliqués dans ces processus. Pour ce faire, nous allons produire un référentiel temporel de la mise en place de ces modifications en combinant des analyses  de transcriptomique et de lipidomique. Ces études s'appuieront en outre sur des approches de génétique classique et chimique. Nous bénéficions en effet de molécules brevetées par les deux partenaires favorisant l'identification de ces éléments qui restent majoritairement inconnus malgré leur cruciale importance pysiologique. Les composés déjà disponibles sont d'un côté la Phostin et la Phosphatin qui modulent les réponses liées à la carence en Pi et de l'autre la Galvestine-1 qui inhibent la biosynthèse des galactolipides, bloquant ainsi la principale voie affectant les modifications de  glycérolipides liées à la carence en Pi. De nouveaux composés chimiques bloquant spécifiquement certaines étapes du remodelage des glycerolipides seront aussi  recherchés dans le cadre de ce projet. L'usage de ces drogues  et de mutants choisis offre la possibilité de découpler une partie de ces réactions du statut phosphaté de la plante et donc de mieux évaluer  leur impact physiologique. 
L'objectif de ce projet est d'élucider les mécanismes régulant les profils membranaires en glycérolipides en réponse à la quantité de Pi disponible, d'identifier/valider de nouveaux acteurs de ce processus, d'étudier l'impact physiologique de ces modifications et enfin de rechercher des moyens pour contrôler ces phénomènes. Il ambitionne de produire des connaissances fondamentales qui pourraient avoir des répercussions en agronomie (manipulation du métabolisme lipidique et stratégies permettant de baisser la consommation de Pi chez les plantes).