Analyse fonctionnelle par mutation perte de fonction de gènes candidats (GC) impliqués dans l'architecture racinaire du café et l'adaptation aux stress abiotiques

Functional analysis through loss-of-function mutation of candidate genes (CG) involved in the root architecture of coffee and abiotic stress adaptation

• Auteur / Autrice : Pauline Monteiro-Leite
• Direction : Hervé Etienne
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : BIDAP-Biologie et Amélioration des plantes
• Date : Inscription en doctorat le 17/11/2025
• Etablissement(s) : Université de Montpellier (2022-....)
• Ecole(s) doctorale(s) : Biodiversité, Agriculture, Alimentation, Environnement, Terre, Eau
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : DIADE - Diversité, Adaptation et DEveloppement des plantes

Mots clés

Mots clés libres

Caféier

Édition des génomes

Transformation génétique

Mutants perte de fonction

Efficacité de l'utilisation en azote

Architecture du système racinaire

Coffee

Gene editing

Genetic transformation

Loss-of-function mutants

Nitrogen use efficiency

Root system architecture

Résumé

Ce projet de thèse vise à améliorer la résilience des caféiers au changement climatique en optimisant leur architecture racinaire et leur adaptation à deux stress abiotiques dans un contexte d'association avec des plantes maraichères (projet PEPR SVA GARDENS 2025-2031). Un premier objectif est d'utiliser l'édition du génome par CRISPR/Cas9 en suivant la technique développée sur caféier par l'équipe Coffeeadapt pour obtenir des mutations perte de fonction sur des gènes candidats (GCs) impliqués dans l'architecture racinaire (des systèmes racinaires plus profonds sont ciblés) et l'efficacité de l'absorption d'azote (Nitrogen Use Efficiency, NUE). L'analyse fonctionnelle de ces gènes sera réalisée ainsi qu'une analyse de leur impact dans le cadre de bio-essais en serre visant à appliquer des stress de sécheresse et de déficit en azote. L'objectif global est de mieux comprendre l'impact des traits racinaires, et d'une meilleure nutrition azotée dans un contexte de déficit en eau et en azote respectivement, et dans l'interaction entre plantes au niveau racinaire (caféier-plante maraichère) afin d'intégrer ultérieurement ces connaissances dans des programmes de sélection de caféiers plus résilients.

This thesis project aims to improve the resilience of coffee plants to climate change by optimizing their root architecture and their adaptation to two abiotic stresses in a context of association of coffee trees with vegetable crops (PEPR project SVA GARDENS 2025-2031). A first objective is to use CRISPR/Cas9 genome editing following the technique developed by the Coffeeadapt team on coffee to obtain loss-of-function mutations in candidate genes (GCs) involved in root architecture (deeper root systems are targeted) and nitrogen uptake efficiency (NUE). Functional analysis of these genes will be carried out, along with an analysis of their impact in greenhouse bioassays applying drought and nitrogen deficit stresses. The overall aim is to gain a better understanding of the relationship between root traits (deeper root system) and improved nitrogen nutrition in a context of water and nitrogen deficit respectively, and in the interaction between plants at root level (coffee-vegetable crop) in order to integrate this knowledge into breeding programs for more resilient coffee.