L’origine de la chaire : l’étude du métabolisme spécialisé des plantes
Les plantes sont des organismes qui ne peuvent se déplacer. Ces plantes sont cependant soumises à un grand nombre de stress. Ces stress sont d’origine biotique, c’est-à-dire des prédateurs, des insectes, des microorganismes. Ou d’origine abiotiques comme par exemple les rayonnements UV.
Pour se protéger, les plantes ont évolué au cours des millions d’années écoulées. Au gré des mutations elles ont acquis de nouvelles propriétés. Elles se sont modifiées d’un point de vue morphologiques en devenant plus robustes ou encore plus grandes. Elles ont également acquis la capacité de synthétiser tout un arsenal de molécules spécifiques à chaque plante. Ces molécules peuvent être simple ou complexe.
- Elles peuvent avoir un effet toxique sur les agresseurs.
- Elles peuvent faire office de filtre vis-à-vis de rayonnement UV.
- Elles interviennent dans l’attraction de pollinisateur.
- Elles peuvent également diffuser au niveau racinaire, empêcher la croissance des plantes à proximité ou encore affecter le microbiote tellurique.
Depuis 20 ans, nous tentons de comprendre au travers de mes activités de recherche au LAE comment fonctionne ces plantes qui peuvent être considérées comme de véritables usines de production de biomolécules Autrement dit cela revient a essayer de comprendre comment les différents engrenages de cette machines complexe font pour tourner dans le bon sens.
De manière plus précise, il existe dans toutes les plantes des molécules de bases qui sont similaires.
Les espèces végétales ont ensuite acquis ou développé un certain nombre de gènes qui permettent la production d’enzymes capables de transformer en cascade ce substrat initial en produit final d’intérêt.
I-SITE LUE et projet IMPACT Biomolécules
Depuis 2017, nous avons initié un nouveau projet grâce au soutien de l’I-SITE Lorraine Université d’Excellence et notamment grâce au projet IMPACT Biomolécules. Dans ce projet nous avons considéré la plante comme étant un écosystème plus complexe abritant toute une population de microorganismes, ce qui était décrit dans la littérature scientifique pour un certain nombre de plante. Les premiers résultats que nous avons obtenus jusque-là, nous confortent dans ce sens et montrent qu’il y a bien un microbiote hébergé dans la plante qui est capable de produire ou de participer à la production de molécules nouvelles.
Tout cela nous a amené à envisager d’utiliser ces microorganismes ou ces interactions entre la plante et les microorganismes comme outil à mettre en œuvre dans le cadre de biosolutions (biocontrôle, biofertilisation et biostimulation).
Du laboratoire au champ
Il était ensuite nécessaire de trouver le moyen d’appliquer cette idée à l’échelle du terrain. Les conditions du laboratoire sont souvent très loin de la réalité ce qui nous a amené à réfléchir la notion de transition écologique et à la notion de système de production qui est un sujet qui préoccupe de nombreux chercheur au LAE.
Pour faire simple, il existe en gros 2 types de système de production. Un système de production spécialisé dans lequel il y a très peu de diversité et qui repose essentiellement sur l’utilisation d’intrants chimiques de synthèse. Un système de production conservateur reposant sur l’exploitation des services écosystémiques. En terme simple ce système revient à exploiter les interactions naturelles qu’il peut y avoir dans la biodiversité.
La chaire Bio4Solution a comme objectif de se positionner entre ces 2 extrémités pour identifier et utiliser des intrants d’origines biologiques, des biosolutions, au travers par exemple de méthode de contrôle biologique, de pollinisation, de fourniture de nutriments.
Quels sont ces acteurs ?
Des universitaires (Alain Hehn, Sophie Slezack, Séverine Piutti) et des acteurs de la filière (BASF agro, PAT, Agrauxine, LORCA)