Modélisation de la phénologie reproductive du ray-grass anglais (Lolium perenne L.) : intégration des effets de l’environnement et de la diversité génétique sur les interactions entre morphogénèse végétative et induction florale

Encadrement: J.L. Durand et R. Barillot

strictement par visioconférence via Webex, à 9h00 au lien suivant https://univ-poitiers.webex.com/univ-poitiers/j.php?MTID=m2968c3f7dbbf64ee8a25e2575e9e4ecb

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Résumé :

Chez les graminées pérennes, le développement reproducteur est un évènement phénologique majeur qui affecte le fonctionnement écologique et agronomique des prairies. L’influence des facteurs environnementaux et génétiques, ainsi que de leurs interactions, conduisent à une forte diversité phénotypique du développement reproducteur qui rend particulièrement complexe de prédire la phénologie du développement reproducteur des graminées pérennes pour une large gamme de conditions, génotypes et usages. Les modèles informatiques permettent potentiellement d’intégrer ces interactions et ainsi améliorer notre connaissance du développement reproducteur et notre capacité de prédiction. L’objectif de cette thèse est de créer un modèle informatique capable de simuler les effets des facteurs de l’environnement et de la diversité génétique sur des stades critiques de la phénologie reproductive du ray-grass anglais : induction florale et épiaison.

Le modèle L-GrassF établit explicitement une continuité entre le développement végétatif de la plante et son développement reproducteur. La croissance foliaire et le tallage sont décrits à l’échelle de la talle individuelle. L’induction florale est modélisée pour chaque talle en fonction des températures et des photopériodes perçues depuis leur initiation. Le modèle rend également compte de l’impact de l’induction florale sur la vitesse de croissance des feuilles et l’allongement des entrenœuds. Enfin, la date d’épiaison est une propriété émergente du modèle résultant de l’interaction entre la date d’induction florale et la morphogénèse.

Une expérimentation en conditions contrôlées sur trois variétés de ray-grass anglais a d’abord permis de tester des hypothèses de modélisation liées aux interactions entre morphogénèse végétative et date d’épiaison. Elle a également servi à l’identification de paramètres rendant compte de la diversité génétique interne aux variétés. Finalement, le modèle a été évalué sur sa capacité à simuler la variabilité de la date d’épiaison observée pour sept variétés de ray-grass anglais cultivées dans des environnements contrastés entre 2001 et 2017. Cette thèse a permis i) d’établir un état des lieux des connaissances existant sur le développement reproducteur des graminées pérennes ii) de valider la nécessité de prendre en compte les processus de morphogénèse pour prédire la date d’épiaison iii) de construire un outil de modélisation utilisable pour prédire la phénologie reproductive des graminées pérennes.

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