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Professeur Équipe de recherche : INCCA Courriel :  jean-christophe.avice@unicaen.fr Tél. : +33(0)2 31 56 54 18 Localisation : CAMPUS 1, Bât. J3, Porte IR 060 Adresse : Université de Caen, CS 14032 Esplanade de la paix, 14032 CAEN CEDEX 5.

Activités de recherche :

Thématique 1 : Mécanismes et variabilité génétique de la remobilisation de l’azote (N) foliaire chez le colza cultivé en conditions limitantes en N minéral.

Collaborations : en interne: P. Etienne, P. Laîné, J. Trouverie ; nationales : RCA, IGEPP INRA Rennes ; LNAP, IJPB, INRA Versailles-Grignon ; internationales : Depart. Biomolecular Science, Toho University, Japon.

Partant de l’hypothèse que l’efficience de remobilisation de l’azote foliaire (ERAf) constitue le levier principal d’amélioration de l’efficience d’utilisation de l’azote (EUA) du colza, l’objectif général de cette thématique vise à identifier les déterminants physiologiques (via utilisation de traceur isotopique ¹⁵N), protéomiques et moléculaires clés (systèmes protéolytiques – inhibiteurs de protéases, transporteurs de composés azotés) intervenant dans la mobilisation efficace du N foliaire au cours de la sénescence séquentielle en vue de déterminer des pistes potentielles d’amélioration de l’EUA.

Dans le cadre des programmes ANR-GENOPLANTE GENERGY (2008-12, Coordonnatrice : N. Nési, IGEPP Rennes) et INVESTISSEMENT AVENIR RAPSODYN (2012-20, Coordonnatrice: N. Nési, IGEPP Rennes), notre équipe contribue aux tâches visant à explorer la variabilité génotypique de l’ERAf afin d’identifier les déterminants physiologiques et moléculaires impliqués dans les processus efficaces de remobilisation du N foliaire (résultats confidentiels).

Thématique 2 : Réponses physiologiques et moléculaires à une carence en soufre (S) et interactions S/N

Collaborations : en interne : J. Trouverie, P. Etienne, S. Brunel-Muguet, A. Ourry, F. Le Dily, S. Diquelou; nationales : UMR LEG, INRA DIJON, TIMAC-Groupe ROULLIER ; internationales : JIC, Norwich, UK; Plant Science Department, Rothamsted Research, Harpenden, UK; Chonnam University, South Corea.

Sur la base du constat que le niveau de fertilisation S pourrait interagir avec le métabolisme N en permettant d’améliorer l’EUA du colza, une nouvelle thématique de recherche a démarré en 2006 ayant pour objectifs (i) de déterminer les stades de développement les plus sensibles à la limitation en S, (ii) d’établir les lois de réponse du métabolisme S (absorption/allocation/stockage/mobilisation, flux de S déterminé par traceur ³⁴S) à la restriction en S et (iii) d’évaluer l’impact de la disponibilité en sulfate sur les composantes du rendement grainier, la qualité grainière, la capacité germinative et l’EUA du colza (interactions S/N).

Les résultats les plus originaux ont mis en évidence : (i) l’aptitude du colza à stocker du S sous forme de sulfate au niveau vacuolaire, (ii) la capacité à mobiliser le sulfate via l’intervention de transporteurs tonoplastiques (BnSultr4.1 et 4.2) impliqués dans l’efflux vacuolaire du sulfate pour compenser une faible disponibilité en S du sol, (iii) l’effet négatif d’une limitation en S apparaissant avant la floraison sur le rendement, la qualité grainière (teneurs en huile et protéines, composition en acides gras) et le taux de germination des graines obtenues. Ces travaux sont actuellement poursuivis dans le cadre du projet SERAPIS.

Thématique 3 : Gestion des réserves azotées et tolérance à la sécheresse chez les légumineuses fourragères

Collaborations : nationales : URP3F INRA Lusignan; internationales : Universitad de Navarra, Pampelona, Espagne ; Purdue University, West-Lafayette, USA ; EP2D, Université Sidi Mohamed Ben Abdellah de Fès, INRA Rabat, Maroc ; Chonnam University, South Corea.

Que ce soit dans le cadre de projets réalisés chez le trèfle blanc ou la luzerne, nous sommes régulièrement sollicités par plusieurs partenaires étrangers afin de déterminer si la capacité de mise en réserve du N constitue ou non un caractère adaptatif (maintien du triptyque : niveau de production / qualité du fourrage / pérennité) pour les légumineuses fourragères soumises à différentes contraintes liés aux pratiques culturales (sévérité et fréquence des coupes, effet densité…) ou à un stress hydrique. Les travaux actuels mettent en évidence que la conservation des ressources N via le stockage temporaire sous forme de protéines (en particulier les VSP (Vegetative Storage Proteins)) et d’acides aminés (proline) contribue aux mécanismes d’adaptation des légumineuses fourragères à la sécheresse.

 Activités contractuelles associées :

• 2012-20            Responsable scientifique pour l’UMR EVA du programme INVESTISSEMENT AVENIR intitulé RAPSODYN (Optimisation of the RAPeSeed Oil content anD Yield under low Nitrogen input : improving breeding of adapted varieties using genetics and genomics, Coordonnatrice: Nathalie Nési, IGEPP INRA Rennes).
• 2012-15            Responsable des tâches 1.3 (recherche de nouveaux indicateurs de la nutrition soufrée), 4.1 et 4.2 (impact de la disponibilité en soufre sur la qualité de l’huile et des protéines de tourteaux de graines de colza) du programme SERAPIS (Optimisation de la fertilisation soufrée : Développement de fertilisants innovants et d’indicateurs de la nutrition soufrée ; Coordonnateurs : J-C Yvin, TIMAC AGRO-INTERNATIONAL et A. Ourry, UMR EVA).
• 2012-16            Partenaire du programme CAQ40 (Climate change and Quality of fruit, grain and seeds in the next 40 years : adaptation to high temperature and water stresses) appartenant au Méta-programme ACCAF de l’INRA. Le programme CAQ40 est coordonné par Hélène Gautier et Carolyne Dürr au niveau national et par Sophie Brunel-Muguet pour l’UMR 950 EVA.
• 2008-12            Responsable scientifique pour l’UMR EVA dans le programme GENOPLANTE GENERGY ANR-07-GPLA-016 (Improvement of the oil yield of the rapeseed crop in the context of bio fuel production, Coordonnatrice: Nathalie Nési, IGEPP INRA Rennes).

 Encadrement doctoral : 

• 2010-2013        Safae CHENTOUFI, doctorante en co-tutelle entre les Universités de Fés et de Caen, bourse financée par programme PRAD (EGIDE) pour 2010, Directeur: J-C. AVICE, co-directeur : S. LOUAHLIA, «Tolérance de la luzerne à la sécheresse: fixation symbiotique de l'azote et impact des réserves N et des protéines VSP ».
• 2010-2013        Philippe D’HOOGHE, Allocataire du MENRT, Directeur : J-C. AVICE, co-encadrement de J. TROUVERIE, «Impacts physiologiques et métaboliques de la nutrition S et du transport de sulfate au sein de la graine de colza d’hiver sur la qualité, la conservation et la germination de la graine».
• 2011-2014        Alexandra GIRONDE, Allocataire du MENRT, Directeur : J-C. AVICE, co-directeur : P. ETIENNE, «Contribution à l’amélioration de l’efficience d’usage de l’azote par le colza : caractérisation des déterminants physiologiques et métaboliques impliqués dans l’efficience de remobilisation de l’azote foliaire».

Les 5 publications les plus représentatives des activités de recherche :

1. Desclos M., Etienne P., Coquet L., Cosette P., Bonnefoy J., Ségura R., Rezé S., Ourry A. & J-C. Avice, 2009. A combined ¹⁵N tracing/proteomics study in B. napus reveals the chronology of proteomics events associated with remobilization during leaf senescence by nitrate limitation or starvation. Proteomics, 9: 3580-3608.
2. Dubousset L., Abdallah M., Desfeux A.S., Etienne P., Meuriot F., Hawkesford M.J., Gombert J., Ségura R., Bataillé M.P., Rezé S., Bonnefoy J., Ameline A.F.,  Ourry A., Le Dily F. & J-C. Avice, 2009. Remobilization of leaf S compounds and senescence in response to restricted sulphate supply during the vegetative stage of oilseed rape are affected by mineral N availability. Journal Experimental Botany, 60: 3239-3253.
3. Dubousset L., Etienne P. & J-C. Avice, 2010. Is the remobilization of S- and N-reserves for seed filling of winter oilseed rape modulated by sulphate restrictions occurring at different growth stages? Journal Experimental Botany, 61, 4313-4324.
4. Aranjuelo I., Molero G., Erice G., Avice J-C & Nogués S., 2011. Plant physiology and proteomics reveals the events of leaf response to drought in alfalfa. Journal Experimental Botany 62, 111-123
5. Guiboileau A., Yoshimoto K., Soulay F., Bataillé M-P., Avice J-C. & C. Masclaux-Daubresse. 2012. Autophagy machinery controls nitrogen remobilization at the whole plant level under both limiting and ample nitrate conditions in Arabidopsis. New Phythologist doi: 10.1111/j.1469-8137.2012.04084.x.

Autres publications : UMR-EVA

Activités d'enseignement :

• Responsable de l’unité d’enseignement fondamentale de Biologie cellulaire de la Licence Biologie (L1) de l’Université de CAEN.
• Responsable de 2 unités d’enseignements de Physiologie végétale de la Licence Biologie (L3) (Physiologie de la plante entière, Physiologie végétale et Nutrition végétale) de l’Université de CAEN.
• Depuis 2011 : Responsable de la formation du nouveau Master Spécialité « Sciences Végétales – Ecoproduction & Biovalorisation » (SV-ECOBIOVALO, http://ibfa.unicaen.fr/). Au sein de la Mention BioSciences, le Master SV-ECOBIOVALO est une nouvelle formation en Sciences du Végétal co-habilitée par les universités de Caen et Rouen. De plus, ce Master bénéficie de l’apport en M2 d’une orientation professionnalisante grâce à un partenariat établi avec l’ESITPA (Ecole d’ingénieurs en agriculture de Rouen).

Autres activités :

• Depuis 2005          Directeur du Centre de Microscopie Appliquée à la Biologie (CMABio,) de l’Université de Caen (http://www.unicaen.fr/cmabio). Ce plateau technique est reconnu Plan Pluri-Formation et il appartient à la SF 4206 ICORE (http://www.unicaen.fr/icore)
• Depuis 2001          Membre élu de la Commission de Spécialistes 66-69^èmes sections (2001-08) puis de la Commission de Sélection 66^éme section (depuis 2009).
• Depuis 2011          Membre élu du Conseil d’Unité de l’UMR 950 INRA/UCBN EVA.