France
December 12, 2012

La Plate-forme d’Histocytologie et d’Imagerie Cellulaire végétale (PHIV) située sur le campus Agropolis-Lavalette de Montpellier, vient d’être gratifiée du Fonds Européen de Développement Régional (FEDER) pour son projet « Voir pour concevoir les plantes de demain ».

L’équipe PHIV dans son laboratoire © Cirad, M.Adell

Crée en 2002, à partir du laboratoire d’histocytologie du Cirad, PHIV intervient en promouvant l’imagerie pour une meilleure connaissance de la structure et du fonctionnement des plantes. La plate forme qui est commune aux Unités de recherche BPMP et AGAP du Cirad est rattachée à Montpellier Rio Imaging (MRI), dont elle suit la philosophie. Elle ouvre ses portes à tous les chercheurs en sciences du vivant du Nord comme du Sud.

D’emblée, Jean-Luc Verdeil, chercheur au Cirad qui assure la responsabilité scientifique de PHIV, s’exprime : « Cette dotation FEDER est une chance formidable. La direction régionale Languedoc Roussillon du Cirad (DRLR), la Région LR et la Délégation régionale à la recherche et à la technologie – LR (DRRT) ont aussi grandement contribué à cette réussite » Il poursuit : « Nous allons pouvoir faire l’acquisition dans un premier temps d’un automate en histologie pour localiser l’expression de gènes directement dans les tissus puis d’un nouveau microscope qui permet des images de la plante entière, en position verticale et dans son milieu naturel de culture et enfin d’un micro-dissecteur Laser ».

C’est aussi une belle avancée pour l’économie verte qui n’en est encore qu’à ses balbutiements et qui a grandement besoin du support de la recherche et particulièrement de l’imagerie. Celle-ci couvre en effet un large champ de la biologie : de la visualisation de l’expression d’un gène à la plante entière en passant par les niveaux cellulaires et tissulaires.

Décrypter le fonctionnement de l’usine cellulaire

Le projet FEDER « Voir pour concevoir les plantes de demain » vise justement à développer chez le végétal, l’histologie « fort débit » appliquée au phénotypage des plantes à l’échelle cellulaire soit la caractérisation anatomique des différentes variétés de plantes d’intérêt agronomique. Ce sont notamment des plantes riches en fibres cellulosiques, facilement extractibles en raison de leur environnement tissulaire. Elles pourront être destinée à la production de biomatériaux pour la construction (panneaux isolants, incorporation des fibres dans les ciments) ou encore de bioplastiques à base d’amidon ou de cellulose ou de biocarburants de deuxième génération qui valorisent la biomasse ligno-cellulosique.

La dotation FEDER permettra à Montpellier et sa région d’acquérir un micro-dissecteur Laser. Ce type d’équipement permet de découper puis d’isoler dans un tube une cellule ou un groupe de cellules données. Il est alors possible de faire des micro- analyses pour déterminer les gènes qui s’expriment dans ce type de cellules ou encore la composition de sa paroi ou les métabolites qu’elle synthétise et de caractériser finement les cellules et les tissus d’intérêt.

Un microscope multiphoton de nouvelle génération rejoindra également prochainement la plate forme d’imagerie. Il permettra des observations in vivo et en profondeur avec une résolution cellulaire et une visualisation de composés caractérisés par leur spectre d’émission de fluorescence à forte valeur ajoutée pour diverses applications. Phiv a en effet déjà développé une méthode originale d’acquisition d’images hyperspectrales et de décomposition des spectres en spectres élémentaires aux fins de visualiser dans quel type de cellule et dans quel compartiment de la cellule se localise un métabolite autofluorescent.

L’ensemble des ces nouvelles technologies sera utilisé dans le projet « Biomass crop for the future » coordonné par l’INRA et financé par l’ANR dans lequel le Cirad est fortement impliqué. La plante support sera le sorgho qui présente un grand potentiel pour une valorisation industrielle et une forte variabilité phénotypique au sein de l’espèce. Il s’agira de visualiser l’effet des traitements appliqués pour la déconstruction de la biomasse afin d’en extraire des composés qui intéressent l’industrie et de proposer des pistes pour optimiser ces traitements. C’est donc une approche originale destinée à faciliter la valorisation industrielle de la biomasse végétale.