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SYBIOPOP. Une approche de biologie intégrative pour améliorer le peuplier en vue de sa valorisation en bio-raffinerie grâce à une meilleure compréhension de l'architecture génétique de la production et de la qualité de la biomasse lignocellulosique

Résumé : Comment améliorer le peuplier pour valoriser sa biomasse en bio-raffinerie ? Le peuplier est une ressource d'intérêt pour la valorisation de la biomasse lignocellulosique en bio-raffinerie. Toutefois les variétés actuellement disponibles n'ont pas été améliorées dans cet objectif. Il est donc crucial d'étudier la variabilité et les déterminismes génétiques des caractères affectant le rendement et la qualité de la biomasse. Vers une meilleure compréhension de la production de biomasse chez le peuplier. La biomasse lignocellulosique issue des taillis de courte rotation de peuplier est une ressource renouvelable d’intérêt pour la production de biocarburants de deuxième génération. Cependant, les variétés de peuplier actuellement disponibles ne sont pas issues d’une sélection selon ce critère et, afin d’optimiser l’ensemble du processus de conversion de la biomasse en sucres simples et fermentescibles (saccharification), les facteurs affectant la production de biomasse et ses propriétés chimiques nécessitent une étude approfondie. Au cours des dernières décennies, des efforts concernant les espèces ripariennes de peuplier ont été consacrés à l’évaluation de la variabilité génétique des caractères cibles pour une utilisation sous forme de bioénergie. En autre, plusieurs régions génomiques sous-jacentes à cette variabilité génétique (Quantitative Trait Loci – QTL) ont été cartographiées avec succès. Cependant, les intervalles de confiance associés à ces QTLs étaient trop larges, étant donné que la base de ces études était des croisements biparentaux, ce qui limite sérieusement leur utilisation pour la sélection assistée par marqueurs. Pour surmonter ces limitations, la génétique d’association –la détection des QTLs dans des populations complexes- représente une alternative évidente pour les espèces forestières, car elles présentent généralement une réduction rapide du déséquilibre de liaison (LD) avec la distance génomique. Récemment, les deux premières études de génétique d’association chez les espèces ripariennes de peuplier ont été effectuées pour des caractères de qualité de biomasse. Cependant, ces deux études ont permis de détecter un nombre relativement réduit d’associations significatives, dont la majorité explique une proportion réduite de la variation phénotypique. Plusieurs hypothèses peuvent expliquer ces résultats décevants, comme le manque d’exhaustivité dans l’échantillonnage de la diversité génétique et des polymorphismes existants, et l’existence de déterminismes sous-jacents complexes. Ce dernier point pourrait comporter des interactions gène – environnement et gène – gène, mais aussi des variants rares, circonstances qui n'ont pas été explicitement considérées dans ces deux premières études. On s'attaquant à ces obstacles, le projet proposé vise à mieux comprendre l’architecture génétique de la production de biomasse et de sa qualité comme caractères cibles pour une valorisation bioénergétique. Plus particulièrement, une approche de biologie intégrative incluant polymorphismes, donnés expressionnelles et phénotypes est proposée pour l’étude de populations naturelles de peuplier noir (Populus nigra) couvrant l’aire de distribution de l’espèce en Europe occidentale. En plus des connaissances fondamentales apportées sur les facteurs qui contrôlent la construction de la paroi cellulaire et ceux liés à la production de biomasse, le projet proposé ici aura comme objectif l’évaluation de la faisabilité de la prédiction du phénotype en partant de multiples sources d’information et qui pourraient intéresser les programmes d’amélioration génétique de l’espèce.
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Contributor : Migration Prodinra Connect in order to contact the contributor
Submitted on : Friday, June 5, 2020 - 8:03:30 PM
Last modification on : Thursday, April 21, 2022 - 9:33:41 AM

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  • HAL Id : hal-02800855, version 1
  • PRODINRA : 369490

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Vincent Segura. SYBIOPOP. Une approche de biologie intégrative pour améliorer le peuplier en vue de sa valorisation en bio-raffinerie grâce à une meilleure compréhension de l'architecture génétique de la production et de la qualité de la biomasse lignocellulosique. [Contrat] 2016. ⟨hal-02800855⟩

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