B&PMP (Biochimie et Physiologie Moléculaire des Plantes) est une Unité Mixte de Recherche (CNRS/INRA/SupAgro/Université Montpellier) dont les travaux visent à élucider les mécanismes fondamentaux régissant la nutrition hydro-minérale des plantes et leurs réponses aux contraintes abiotiques de l’environnement, notamment celles liées au changement climatique.Notre finalité est double : mieux comprendre l’organisation et le fonctionnement du vivant, participer au développement d’une agriculture durable, économe en ressources naturelles et respectueuse de l’environnement.

Notre démarche est celle de la Biologie Intégrative. Elle combine des approches pluridisciplinaires (génomique, biophysique, biologie moléculaire, modélisation) et multi-échelles (du gène à la plante entière) sur diverses espèces végétales (plantes modèles ou d’intérêt agronomique). Nos recherches s’intéressent à la coordination entre développement et fonctions physiologiques des organes, notamment des racines qui constituent un domaine d’expertise fort de l’unité. L’objectif est de déterminer comment cette coordination aboutit à une réponse intégrée de la plante aux contraintes environnementales, et comment elle gouverne sa croissance.

B&PMP a une identité forte qui provient d’une focalisation de ses équipes sur un objectif scientifique commun : expliquer les mécanismes moléculaires qui gouvernent le statut hydro-minéral des plantes et leurs réponses aux contraintes abiotiques majeures. Il s’agit notamment de comprendre comment les plantes réagissent et s’adaptent à des stress (hydrique, salin, nutritionnel, métallique) qui affectent l’acquisition et l’utilisation de l’eau et des principaux éléments minéraux (potassium, azote, phosphore, fer, manganèse, zinc) et qui peuvent diminuer la productivité végétale.

Dans ce cadre, les recherches de B&PMP concernent:

Le transport d’ions et d’eau. Nous caractérisons les systèmes de transport membranaires assurant ces transports, y compris dans le cadre de symbioses racinaires (mycorhizes, symbioses fixatrices d’azote). Il s’agit d’une compétence historique des équipes de B&PMP, reconnue au niveau mondial.

La régulation et la signalisation en réponse à l’environnement. Le laboratoire étudie les mécanismes qui permettent aux plantes de percevoir les signaux abiotiques de l’environnement (comme la disponibilité en eau ou en nutriments), et de moduler en conséquence leur développement (notamment l’architecture racinaire) ou leur physiologie (absorption racinaire, utilisation et stockage de l’eau et des minéraux). Ces travaux sont maintenant étendus aux réponses au changement climatique (CO2, stress thermique) et aux interactions plantes-microorganismes dans la rhizosphère.

Le développement, des racines en particulier. Nos projets de recherche s’intéressent au déterminisme moléculaire et génétique de la plasticité racinaire en réponse aux contraintes abiotiques et aux interactions biotiques bénéfiques. B&PMP dispose d’une reconnaissance internationale pour ces études.

Les recherches de B&PMP reposent sur une vaste panoplie de techniques d’analyses génomiques et moléculaires, d’imagerie et de mesures physiques, portées par des plateformes ou plateaux techniques communs. Une large gamme d’acteurs moléculaires, du génome entier à des protéines isolées, sont étudiés. Leur expression, leur dynamique et leur fonction sont appréhendées à divers niveaux d’organisation, du compartiment subcellulaire à la plante entière. Cette démarche d’intégration est soutenue par des approches de modélisation mathématique (réseaux de gènes, modèles structure-fonction des racines).

Si Arabidopsis demeure une plante modèle de référence pour B&PMP, l’utilisation d’autres modèles biologiques se développe rapidement (blé, lupin, maïs, Medicago, pois, riz, vigne). Ces espèces sont étudiées soit parce qu’elles constituent un meilleur modèle qu’Arabidopsis pour une question scientifique particulière, soit parce qu’elles constituent une cible pertinente pour le transfert des connaissances acquises chez Arabidopsis. Dans ce cadre, nos projets peuvent guider l’élaboration de variétés de plantes adaptées à un bas niveau d’intrants (eau, engrais), ou améliorées pour leurs qualités nutritionnelles ou organoleptiques (teneur en fer des graines, acidité de la baie de raisin).

Ces projets sont soutenus par des financements publics d’origine européenne (ERC, actions Marie-Curie, ERA-CAPS), nationale (ANR, CNRS, INRA), ou locale (Labex AGRO, Université Montpellier, SupAgro), ainsi que par des partenariats avec des entreprises privées.

B&PMP comprend 42 chercheurs et enseignants-chercheurs et 38 ingénieurs, techniciens et administratifs. S’y ajoutent une soixantaine de post-doctorants, personnels techniques contractuels, doctorants et étudiants de master. Le laboratoire est structuré en 10 équipes de recherche, deux équipes de services d’appui, et plusieurs plateformes technologiques.

B&PMP est un acteur majeur de la biologie végétale aux plans régional, national et international. Avec 28 HDR, et 7 enseignants de l’Université de Montpellier et de SupAgro, l’UMR joue un rôle important dans l’enseignement et la formation des étudiants en master et au niveau de l’école doctorale GAIA. Plus de 15 nationalités sont représentées parmi les membres de BPMP et des projets de recherche lient le laboratoire avec plus de 20 pays.

Cellule de direction

 

Alain Gojon Directeur

Christophe Maurel Directeur adjoint

Perrine Rudinger Administratrice