« Des méthodes innovantes pour le phénotypage des semences »
Responsable du laboratoire de germination de la SNES, Sylvie Ducournau coordonne les travaux sur le phénotypage des semences pour le WP4 du programme AKER.
La SNES (1), basée à Angers, fait partie intégrante du GEVES (2) présidé par Christian Huyghe, INRA et chef de projet AKER. « La SNES est, avec l’INRA (3), la face biologique de l’imagerie », explique Sylvie Ducournau, responsable du laboratoire de germination et coordonnatrice des actions de phénotypage. La SNES travaille en collaboration avec le LARIS (4) et Creatis, partenaire du WP4 représenté par David Rousseau, tandis que l’ESEO (5) développe certains outils de phénotypage au laboratoire. La mission du laboratoire de germination de la SNES consiste à évaluer la qualité germinative des semences pour déterminer leur potentiel de germination, et à fournir des résultats pour la commercialisation des lots de semences en France et à l’étranger.
Phénotypage automatisé
Par rapport au programme AKER, « il s’agit de développer de nouvelles méthodes innovantes qui permettront d’évaluer la qualité physique et germinative des semences de betteraves, avec du phénotypage si possible automatisé », poursuit Sylvie Ducournau, quand on sait qu’il faudra étudier en fin de projet 2 000 génotypes issus des 15 plantes sélectionnées issues de la variabilité génétique. « Pour cette raison, nous avons besoin de méthodes toujours plus pointues, toujours plus fines ».
Ainsi, la SNES possède des bancs de germination qui fonctionnent dans le cadre de la plate-forme Phenotic. « Nous faisons germer des semences de betteraves sur du buvard imbibé, de manière à étudier la germination et le début de croissance de la radicule, à différentes températures et selon différents potentiels hydriques », détaille Didier Demilly, ingénieur vision et analyse d’images. 14 caméras enregistrent le développement des semences et plantules toutes les 2 heures. « Nous analysons chaque année 100 000 semences et réalisons 15 000 images.Cette année, nous avons adapté et vérifié nos méthodes d’analyse pour la betterave en étudiant 6 génotypes », précise Didier Demilly.
Tomographe à rayons X
La SNES comprend également le laboratoire analyses physiques des semences dirigé par Karima Boudehri-Giresse. Ce laboratoire s’est équipé en 2013 d’un tomographe, nouvel outil d’imagerie à rayons X en 3 dimensions, qui a nécessité l’aménagement d’un local spécifique ainsi que du matériel informatique puissant, pour un investissement total de 350 000 euros. Il s’agit d’utiliser la tomographie par rayons X pour étudier la morphologie interne des semences. « Nous photographions des tranches - d’où le terme tomographe - qui sont ensuite assemblées en 3-D pour le traitement et l’interprétation des images », indique Karima Boudehri-Giresse, et ceci à très haute résolution, de manière à mesurer, par exemple, la surface et le volume des différents composants de la graine : nucelle, embryon, enveloppe. « L’équipe s’est battue aux côtés de Bruno Desprez pour acquérir cet équipement dans le cadre du programme AKER, parce qu’elle y croyait », s’enthousiasme Karima Boudehri-Giresse.
Sylvie Ducournau résume la démarche du phénotypage des semences mise en œuvre à Angers : « Nous devons développer de nouvelles méthodes, les adapter à la betterave, les extrapoler à haut débit et produire des résultats ».
(1) SNES : Station Nationale d’Essais de Semences
(2) GEVES : Groupe d’Etude et de contrôle des Variétés et des Semences
(3) INRA : Institut National de la Recherche Agronomique
(4) LARIS : Laboratoire Angevin de Recherche en Ingénierie des Systèmes
(5) ESEO : Ecole Supérieure d’Electronique de l’Ouest
