Dans leur environnement naturel, les plantes doivent faire face à plusieurs stress biotiques et abiotiques au cours de leur cycle de développement. Certains de ces stress peuvent survenir au même moment – comme le stress hydrique et les carences nutritionnelles – et peuvent avoir des effets synergiques, antagonistes ou additifs sur les réponses moléculaires des plantes. Chez le pois (Pisum sativum), il a été observé que l’effet de la carence en soufre (S) sur la composition protéique des graines peut être atténué lorsque cette carence est combinée à un stress hydrique (Henriet et al., 2019). Afin de mieux caractériser les réponses moléculaires du pois au stress hydrique et/ou à la carence en S, une analyse multi-omiques (transcriptomique, protéomique, métabolomique, ionomique) a été réalisée à partir de feuilles récoltées à différents jours post-floraison, sur différents lots de plantes ayant subi ou non un stress hydrique, une carence en S, ou une combinaison des deux stress. Nos analyses ont révélé que 21% des ARNm, protéines, métabolites et ions qui répondent significativement aux stress, ont une réponse accentuée lorsque les deux types de stress sont combinés, suggérant des effets synergiques ou additifs. En utilisant une approche intégrative de réseau de co-expression, nous avons mis en évidence des gènes fortement régulés par les changements de concentration en S dans les feuilles. La comparaison des données de transcriptomique et protéomique nous permet de formuler des hypothèses quant au niveau de régulation (transcriptionnel ou post-transcriptionnel) des gènes de réponse aux stress identifiés. Enfin, ce travail nous permet de proposer des listes de gènes candidats qui pourraient jouer un rôle dans la tolérance des plantes aux situations de multistress.