Modélisation des interactions entre le génotype et les stress hydriques et azotées sur la croissance des parties aériennes du blé

par Stéphane Leveau

Projet de thèse en Ecophysiologie et adaptation des plantes

Sous la direction de Pierre Martre et de Boris Parent.

Thèses en préparation à Montpellier, SupAgro , dans le cadre de Biodiversité, Agriculture, Alimentation, Environnement, Terre, Eau (Montpellier ; École Doctorale ; 2015-...) , en partenariat avec LEPSE - Ecophysiologie des Plantes Sous Stress Environnementaux (laboratoire) depuis le 15-03-2018 .


  • Résumé

    La culture des céréales est soumise à des contraintes environnementales dont l'intensité et la fréquence ont augmenté au cours des deux dernières décennies, notamment sous l'effet de l'accélération du réchauffement climatique. Ces changements de conditions de production obligent les agriculteurs à mieux raisonner l'utilisation des intrants et le choix des variétés. Pour faire face à ces difficultés, la société iTK développe des outils d'aide à la décision qui apportent de l'information utile aux agriculteurs et techniciens agricoles pour optimiser l'utilisation des intrants et adapter le choix des variétés aux contraintes locales de production. Ces outils se basent sur des modèles de simulation de la croissance des plantes, dont la capacité à prédire les interactions entre l'environnement et le génotype reste limitée. La principale limitation des modèles actuels réside dans leur représentation des contrôles de la croissance foliaire. Dans ce contexte, l'objectif de la thèse proposée est d'expliciter la plasticité phénotypique de la croissance foliaire du blé, la céréale la plus cultivée (en surface) au monde. La première sortie attendue est la conception d'un modèle écophysiologique de croissance foliaire et ramification (tallage). Ce modèle sera implémenté dans le modèle de prédiction du rendement et de la teneur en protéines du blé SiriusQuality développé par le laboratoire d'accueil (UMR LEPSE). Le modèle sera construit de manière à ce que ses paramètres soient facilement mesurables. Des expérimentations seront conduites sur la plateforme de phénotypage haut-débit M3P du LEPSE pour étudier la variabilité génétique des paramètres du modèle. A l'issue de la thèse, la capacité du modèle à prédire la dynamique de la surface et de ses composantes dans différents scénarios de conditions climatiques et de fertilisation azotée pour différents génotypes pourra être évaluée à partir des bases de données d'expérimentations au champ dont disposent le LEPSE et iTK.

  • Titre traduit

    Growth modeling of the wheat plants aerial part in responses to interaction between genotypes, water stress and nitrogen


  • Résumé

    The cereal crop is subject to environmental pressure whose intensity and frequency increase during the last two decades, in particular under the influence of global warming acceleration. These change production condition required the farmers to think more about input use and choose varieties. For make face toward this problem, the ITK corporation develop the tool decide support who brings useful information to agricultural farmer and technician for use optimize inputs and adapt the choice of varieties to local production constraints. These tools are based on plant growth simulation models, whose ability to predict interactions between the environment and the genotype remains limited. The main limitation of current models is their representation of foliar growth controls. In this context, the objective of the present thesis is to explain the phenotypic plasticity of the foliar growth of wheat, the most cultivated cereal (in surface) in the world. The first output is the design of an ecophysiological model of foliar growth and branching (tillering). This model has been integrated into the wheat yield and protein prediction model (SiriusQuality) developed by the host laboratory (UMR LEPSE). The model will be constructed in such a way that its parameters are easily measurable. Experiments on M3P (Montpellier Plant Phenotyping platform) high throughput phenotyping platform from the LEPSE for study the genetic variability of model parameters. The issue of the thesis, the capacity of model to predict the dynamics of the surface, their components in different scenarios and nitrogen fertilization for various genotypes can be evaluated by field experiment data that the UMR LEPSE and ITK has.