Agroécologie 5 min

François Vasseur, lauréat ERC Starting Grant 2020

Ingénieur agronome de formation, François Vasseur s’intéresse depuis longtemps à l’hérédité des caractères associés à la productivité végétale. Il a été sélectionné pour recevoir la prestigieuse bourse Starting Grant 2020 du Conseil européen de la recherche - ERC. D’un montant de 1,5 million d’euros sur cinq ans, cette dotation lui permettra d’approfondir ses travaux sur la performance des plantes hybrides qui représentent la grande majorité des variétés cultivées aujourd’hui et dont l’amélioration est un enjeu majeur pour l’agriculture.

Publié le 07 septembre 2020

illustration François Vasseur, lauréat ERC Starting Grant 2020
© INRAE

Post-doctorant INRAE au Centre d’écologie fonctionnelle et évolutive de Montpellier, François Vasseur travaille sur la variabilité et l’adaptation des espèces végétales, en particulier sur l’héritabilité des caractères associés à la productivité (production de biomasse et de graines) et sur les mécanismes sous-jacents.  Aujourd’hui, il est l’heureux lauréat d’une bourse Starting Grant pour son projet PhenoVigour (en anglais, Elucidating the phenotypic determinants of hybrid vigour).

Un écologue résolument interdisciplinaire

Fasciné par la diversité des formes et des fonctions des plantes

François Vasseur a longtemps cherché à faire que sciences fondamentales (p. ex. écologie comparative et biologie de l’évolution) et sciences appliquées (p. ex. agronomie et sélection variétale) dialoguent, faisant de l’interdisciplinarité et de l’expérimentation les piliers de son approche méthodologique. Ainsi, dès la fin de son Master, il choisit d’explorer un domaine qu’il connait encore peu, l’écophysiologie et réalise sa thèse au Laboratoire d'Écophysiologie des plantes sous stress environnementaux (INRAE, Montpellier SupAgro). Après avoir exploré les mécanismes de la remontée de floraison chez le rosier, il se consacre dorénavant aux mécanismes écophysiologiques des réponses de la plante modèle Arabidopsis thaliana, ou Arabette des dames, au stress que sont la sécheresse et les hautes températures.

Mêler les disciplines et les approches pour faire avancer les connaissances

Mêlant des approches de biologie moléculaire, d’écologie, de génétique et d’évolution à différentes échelles (au sein des espèces, entre individus ou entre espèces), F. Vasseur envisage ainsi les conséquences des réponses phénotypiques et de leur architecture génétique, dans une perspective écologique et évolutive. 

« Durant ma thèse, j’ai beaucoup appris de mes échanges avec celui qui était alors mon encadrant, Denis Vile, chercheur INRAE rompu à l’écologie, qu’il s’agisse d’écophysiologie ou d’écologie fonctionnelle » se souvient-il. Dynamique et fonctionnement du vivant… François est séduit par l’idée d’identifier des lois générales de fonctionnement du vivant à travers des approches comparatives très larges. 

Un premier stage post doctoral l’emmène ensuite à l’Institut Max Planck de Tübingen, en Allemagne, dans l’équipe de Detlef Weigel, un expert reconnu en séquençage et analyse génomique. Avec lui, F. Vasseur s’intéresse désormais aux organismes hybrides c’est-à-dire issus du croisement de deux lignées différentes, dont il analyse les performances.

De retour en France, il intègre le Centre d’écologie fonctionnelle et évolutive où, sous la houlette de Cyrille Violle,  il va mener à bien une étude capitale à propos de la performance des hybrides au sein des populations végétales d’A. thaliana.

Une énigme de génétique vieille d’un siècle

En appliquant des modèles théoriques développés par ses collègues, Dominique de Vienne et Julie Fiévet,  de l'Unité Génétique quantitative et évolution - Le Moulon (INRAE, AgroParisTech, CNRS), François Vasseur est alors à l’origine d’une petite révolution conceptuelle : il montre qu'en utilisant des équations mathématiques issues de l’écologie comparative et en modélisant les relations entre les caractères de la plante - hauteur, biomasse… - on peut prédire les performances d’individus hybrides.

« On peut les prédire même mieux qu’avec des modèles génétiques basés sur les variations alléliques (c'est-à-dire les variations entre les différentes versions d'un même gène) entre les individus » s’enthousiasme-t-il !

Fort de cette approche conceptuelle chez une plante modèle, François souhaite aller plus loin, s’intéressant désormais à deux espèces d’intérêt agronomique que sont le maïs (Zea Mays) et le sorgho (Sorghum bicolor). Des perspectives qui sont aujourd’hui devenues réalité puisqu’elles constituent tout l’enjeu de son projet PhenoVigour (en anglais, Elucidating the phenotypic determinants of hybrid vigour), pour lequel il vient de se voir décerner une bourse ERC - Starting Grant.

PhenoVigour, élucider les déterminants phénotypiques de la vigueur hybride

Dans un premier temps F. Vasseur s’attachera à comprendre comment les traits des plantes que l’on peut évaluer à différentes échelles d’organisation, spatiales ou temporelles, sont liés entre eux. En d’autres termes, « comment à partir des gènes, on arrive à des organismes voire des écosystèmes complexes » aime-t-il à préciser.

Dans une deuxième phase, il tentera de savoir si les équations mathématiques développées en écologie comparative, sont susceptibles d’expliquer certaines relations entre les traits des plantes afin de les modéliser de manière universelle. Sa référence en la matière : la théorie métabolique de l'écologie (en anglais, Metabolic theory of ecology) qui propose une série d’équations mécanistiques pour expliquer voire prédire le lien entre la taille des individus, leur métabolisme et leur physiologie.

Enfin F. Vasseur déterminera si la connaissance des relations entre traits des plantes permet de pronostiquer  les performances agronomiques de celles-ci au champ.

Grâce aux moyens conséquents de l’ERC, François Vasseur pourra rassembler des forces autour d’une problématique agronomique majeure, l’abordant de façon originale tout en inscrivant ses travaux dans le long terme.

Un changement d’échelles conséquent pour celui qui travaillait jusque-là avec des lauréats ERC et rejoint aujourd’hui les rangs des heureux élus.

Catherine Foucaud-Scheunemannrédactrice

Contacts

François Vasseur Centre d’écologie fonctionnelle et évolutive (CNRS, Univ. Montpellier, EPHE, Univ. Paul Valery Montpellier, IRD)

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