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Biodiversité et ressources génétiques

Microscopie et imagerie du vivant

Technologies et modélisations agro-environnementales

Intéractions acteurs, ressources et territoires

Gestionnaire / tuteur

cirad

Responsable(s)

Delphine MIEULET

Contact(s)

Delphine MIEULET

Téléphone

+33(0)4 67 61 55 68

Fax

+33(0)4 67 61 56 05

Web

www.refuge-platform.org/

email

delphine.mieulet@cirad.fr

Adresse

TA A-108/03
Avenue Agropolis
34398 Montpellier Cedex 5
France


Refuge

The RicE FUnctional GEnomics platform

Activités de l'outil

Biologie moléculaire végétale : construction de vecteurs, caractérisation des mutants d’insertion

Biologie cellulaire : production de riz transgéniques

Bioinformatique : recherche de synthénie, gènes orthologues entre espèce étudiée et le modèle riz

Croisements en serres et phénotypage

REFUGE offre un accès aux savoirs faire et ressources bioinformatiques, biologiques et moléculaires permettant aux scientifiques accueillis, y compris des non spécialistes du riz, d'utiliser le riz en tant que système modèle pour élucider la fonction de leurs gènes d’intérêt au moyen de stratégies de génomique fonctionnelle.

Refuge n’est pas une plate forme de services mais d’accompagnement de chercheurs et étudiants dans leur programme de recherche, dont une partie est réalisée sur place au sein de la plate forme au travers de visites.

La plateforme a développé de nombreuses ressources moléculaires (vecteurs de RNAi et de surexpression constitutifs et inductibles, fusions protéine :gfp, fusion promoteur : rapporteur), biologiques (collections de mutants ADN-T et Ds indexées par leur FST et évaluées en conditions agronomiques et récemment lignées d’activation tagging) et bioinformatiques (bases de données génomiques, phénotypiques et d’identification d’orthologues). Elle a développé une méthode de transformation du riz par Agrobacterium tumefaciens très efficace et reproductible.

Les projets accueillis portent principalement sur l’analyse fonctionnelle de gènes intervenant dans les processus développementaux ou de réponse aux stress biotiques et abiotiques.

Concernant la recherche méthodologique, les nouvelles approches explorées sur la plate-forme visent à mettre au point des méthodologies d’intégration ciblée et de conversion génique par recombinaison homologue (stratégie de sur-expression de protéines de recombinaison ou de création de cassures double brin). Un autre volet vise la mise au point de systèmes d’inactivation de gènes par ARN interférent : Dans ce cadre, nous transférerons sur la plate-forme les stratégies basées sur les miARN artificiels.

La plate forme développe une veille technologique sur les outils d’analyse fonctionnelle notamment ceux visant à une intégration ciblée dans le génome par recombinaison homologue ou une amélioration de la méthode de transformation génétique (transsformation in planta)

Une ingénieure permanente, un mi temps technicienne serriste permanente et une technicienne de recherche CDD sont dévouées à la plate forme .

Protocole de transformation in planta ; Implémentation de la stratégie amiRNA ; Détermination précoce du nombre de copies ADN-T intégrées ; Développement de nouveau vecteurs ; Développement de méthodes de ciblage génique

Les chercheurs et étudiants accueillis sont accompagnés dans leurs recherches bioinformatiques, la construction de vecteurs, la production de riz transgéniques, l’analyse de mutants d’insertion, le phénotypage en conditions normales ou sous stress par l’inégnieure et les techniciens en place.

La majorité des projets accueillis sur la plate forme impliquent des étudiants en thèse. La dimension formation est importante dans l’acceptation des projets accueillis. Organisation prévue d’école chercheurs sur le thème de la biosécurité.

La maîtrise des approches d’analyse fonctionnelle et la connaissance de l’organisation du génome sont des éléments indispensables pour appréhender les stratégies d’ingénierie génétique

La plate forme dispense des conseils en premier lieu aux accueillis mais est également sollicitée par la communauté nationale par exemple sur la culture du riz en serre, les serres de confinement etc…

L’objectif de la plate forme est de permettre aux chercheurs du Sud d’accéder à des résultats de haut niveau appuyant la soumission ultérieure de projets de recherche à des appels d’offres nationaux ou internationaux

La plate forme dépose de son côté des projets visant des améliorations méthodologiques et un développement des infrastructures (ANR, IA, Région etc..)

Exemples de projets

TRIESTER (Trilateral Initiative for Enhancing Salt Tolerance in Rice) - Inra

GeneTOP (Gene Targeting Optimisation in Plants) - Biogemma

Ms Liselotte Selter, Université de Zurich, Suisse: Résistance à la rouille des feuilles

Dr Tapash Dagupta, Université d’Aberdeen, UK : Rôles des aquaporines chez le riz

Mr Ali Sassi, UMR BPMP, Montpellier Transport K+/Na+ chez le riz

Dr Mohsen Hanana, Centre de Biotech de Borj-Cedria, Tunisie résistance aux stress abiotiques par expression de variants du gene NHX

Dr Daiyun Qui, ANU, Australie, Rôle des LRR-RLK ERECTA dans le développement et la tolerance aux stress abiotiques chez le riz

Ms Rania Ben Saad, Centre de Biotechnologies De Sfax, Tunisie : Toélrenace aux stress abiotiques chez les céréales conférée par expression de gènes d’halophytes

Ressources et moyens

Laboratoires de biologie moléculaire (PCR standard, PCR quantitative, marquage moléculaire P32).

Laboratoire de transformation génétique par Agrobacterium et par bombardement (expression transitoire).

Macroscope Olympus (sélection de transformants bioluminescents).

Salle de culture en conditions contrôlées (photopériode, température, hygrométrie).

Serres de confinement S2 à compartiments autonomes (température, hygrométrie)

Phytotrons (photopériode, température, hygrométrie, culture en hydroponie).

Laboratoire Semences en confinement (quarantaine directive Européenne 95/44, échange de semences hors EU).

Salle de stockage des semences à basse température et hygrométrie contrôlée.

Traçabilité par codes barres et LIMS.

Agrément manipulation OGM délivré par la haute autorité aux Biotechnologies et Agrément quarantaine végétale Riz délivré par la DRAAF LR et la préfecture de l’Hérault

Ensemble unique de bases de données visant à faciliter l’identification chez le riz de gènes potentiellement orthologues de gènes d’intérêt de céréales ou d’Arabidopsis, et leurs ressources biologiques et moléculaires associées (Greenphyl) et OrygenesDB), ainsi qu’à rassembler et organiser les données issues de la caractérisation phénotypique des collections de mutants (Oryza Tag Line).

Base des protocoles élaborés en commun et testés suivant les bonnes pratiques de laboratoire (Rice protocols)

Outil de déclaration des OGM (GMO-TIS).

Outil collaboratif de partage des documents (Quick R Refuge)

Lignées d’insertion, core-collections, lignées recombinantes

Collection de mutants ADN-T et Ds indexés par leur FST et évalués en conditions agronomiques ; lignées d’activation tagging.

Nous avons produit une collection de 30,000 lignées d’insertion par transformation via Agrobacterium chez le cultivar modèle de riz Nipponbare. L’ADN-T transféré porte un piège à activateur basé sur les systèmes rapporteurs gusA ou gfp permettant la détection de gènes exprimés dans les différents organes de la plante. Les grains de ces lignées sont multipliés au CIAT en Colombie où elles subissent une évaluation agro-morphologique. Différents projets de criblage (développement et remplissage du grain, réponse à l’inoculation par Magnaporthe grisea, agent de la pyriculariose) ont également été conduits dans le cadre du programme Génoplante. Les sites d’insertion de l’ADN-T et du rétroélément endogène Tos17, activé lors des étapes de culture in vitro du protocole de transformation, ont été caractérisés (27,000 et 15,000 sites respectivement). On estime que 10,000 gènes différents du riz (sur 40,000) sont interrompus par un insert caractérisé dans la collection. Les données phénotypiques et de séquences sont documentées dans les bases de données Oryza Tag Line et OrygenesDB respectivement.

Conditions d'accès

Majoritairement ouverte aux étudiants et chercheurs des pays du Sud, cette plateforme accueille aussi des étudiants de l'hémisphère Nord.

Projet déposé en ligne sur le site REFUGE et évalué par le conseil scientifique de la plate forme en prenant en compte la thématique, l’engagement personnel, et la dimension de formation. Ajustement du projet de recherche accepté en liaison avec le personnel de la plate forme

REFUGE n’est pas une plate forme de service mais d’accompagnement de projets de recherche accueillis

Références et résultats obtenus

JABNOUNE, M., ESPEOUT S., MIEULET D., FIZAMES C., VERDEIL J.L., CONEJERO G., RODRIGUEZ-NAVARRO A., SENTENAC H., GUIDERDONI E., ABDELLY C., VERY A.A. (2009) Diversity in expression patterns and functional properties in the rice HKT transporter family. Plant Physiology 150:1955-1971

BEN SAAD R, Romdhan WB, Zouari N, Azaza J, Mieulet D, Verdeil JL, Guiderdoni E, Hassairi A. (2010) The promoter of the AlSAP gene from the halophyte grass Aeluropus littoralis directs developmentaly regulated, stress inducible and organ-specific transgene expression in tobacco. Transgenic Research, . 2010 Dec 28. [Epub ahead of print]

BEN SAAD, R., ZOUARI N., BEN RAMDHAN W., AZAZA J., MEYNARD D., GUIDERDONI E., HASSAIRI A. (2010) Improved drought and salt stress tolerance in transgenic tobacco overexpressing a novel A20/AN1 zinc-finger “AlSAP” gene isolated from the halophyte grass Aeluropus littoralis. Plant Molecular Biology, 72(1/2): 171-190

OSNATO, M., STILE M.R., WANG Y., MEYNARD, D., CURIALE, S., GUIDERDONI E., LIU Y., OUWERKERK, P., POZZI, C., MULLER, K.J., SALAMINI F., ROSSINI, L. (2010) In barley, a class I KNOX gene mediates hormonal cross-talks via intron-binding transcription factors. Plant Physiology, Dec;154(4):1616-32

ANUKUL N, MEHRSHAHI P, SANTOYO CASTELAZO A, PARKER H, DIÉVART A, LANAU N, MIEULET D, TUCKER G, GUIDERDONI E, BENNETT MJ (2010) Folate polyglutamylation is required for rice seed development. Rice, Volume 3, Numbers 2-3, 181-193

22 projets de recherche accueillis depuis 2008

Démarche qualité/sécurité/label

La plate-forme a débuté une mise en place de la démarche qualité selon l’ISO 9001.

Serres de confinement reconnues comme plate-forme opérationnelle du réseau RIO devenu IBISA depuis 2004. Réseau IBISA EFOR http://www.efor.fr/

Informations diverses

Unité de recherche support : UMR AGAP

Partenaires

cirad
ird

Financeur(s)

agropolis-fondation
cirad
ird

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Directeur de publication : Laurent Bruckler - Contact : contact@eliosud.fr
Inra, Montpellier SupAgro, Cirad

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