Stage : Prédiction génomique des paramètres d'un modèle écophysiologique de la phénologie chez l'orge - 6 mois (56)

Prédiction génomique des paramètres d’un modèle écophysiologique de la phénologie chez l’orge 

Contexte

La phénologie, c-à-d le rythme d’apparition des organes sous l’effet de facteurs génétiques et environnementaux, conditionne l’adaptation des plantes à leur environnement. Chez l’orge, elle est influencée par la température, le degré de vernalisation et la photopériode (durée du jour) et des modèles écophysiologiques permettent de prédire la date d’apparition de stades clés de la culture, en particulier les stades début de montaison (épi à 1cm) et épiaison. Il est néanmoins nécessaire de définir des valeurs de paramètres génétiques (sensibilité à la température, à la photopériode, besoins en vernalisation) afin de prendre en compte les différences variétales dans ces modèles. Ce travail permet ensuite de prédire les stades clés des cultures et de positionner au mieux les interventions culturales (fertilisation, traitements fongicide) éventuellement à l’aide d’outils d’aide à la décision mais aussi de définir les variétés les mieux adaptées aux différents contextes pédoclimatiques. 

Dans le cadre du projet HORLORGE financé par le Fond de Soutien à l’Obtention Végétale (FSOV) et réunissant Arvalis, le James Hutton Institute, KWS-Momont, RAGT et Syngenta, des travaux ont permis (1) d’évaluer la capacité à mesurer le stade début montaison à l’aide de capteurs et (2) de rassembler un volume de données important pour un panel de variétés d’orge diversifié testé dans des environnements contrastés. En parallèle, ce matériel a été génotypé à l’aide d’une puce à SNP permettant d’accéder à des milliers de marqueurs génétiques répartis sur l’ensemble du génome de l’orge. Ces données permettront (1) de paramétrer les variétés du panel pour un modèle écophysiologique de la phénologie (APSIM), (2) de cartographier des facteurs génétiques associés aux variations des paramètres génétiques du modèle et (3) de calibrer un modèle de prédiction génomique de la phénologie chez l’orge. 

Objectifs du travail

Les principaux objectifs de ce stage sont :

• Réaliser une analyse approfondie de la bibliographie sur les facteurs génétique associés au contrôle de la phénologie chez l’orge 
• Optimiser les valeurs de paramètres génétiques du modèle pour les variétés composant le panel testé 
• Identifier les zones du génome significativement associées aux variations des paramètres par génétique d’association
• Calibrer et valider un modèle de prédiction génomique pour les paramètres du modèle écophysiologique
• Evaluer les capacités prédictives du modèle 

Méthodes envisagées

• Analyse bibliographique 
• Analyses statistiques
• Optimisation de paramètres de modèles complexes
• GWAS, prédiction génomique 

Profil requis 

Master II ou ingénieur intéressé par la génétique quantitative, les statistiques, la modélisation et la sélection variétale